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國內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能商業(yè)化現(xiàn)狀

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2017-06-09 09:30:58
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國內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能商業(yè)化現(xiàn)狀在過去的一百多年間,電網(wǎng)沒有儲(chǔ)能也照樣運(yùn)行。但現(xiàn)在情況已經(jīng)有所改變,儲(chǔ)能作為新能源發(fā)電的緩沖區(qū),可以改善電能質(zhì)量;作為輸電端的“蓄水池&rdqu

  在過去的一百多年間,電網(wǎng)沒有儲(chǔ)能也照樣運(yùn)行。但現(xiàn)在情況已經(jīng)有所改變,儲(chǔ)能作為新能源發(fā)電的緩沖區(qū),可以改善電能質(zhì)量;作為輸電端的“蓄水池”,可以用于削峰填谷;作為分布式能源的“倉庫”,可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電+儲(chǔ)能的新型用電模式。儲(chǔ)能成為第三次工業(yè)革命的支柱之一,對(duì)于實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)互通,它的配套發(fā)展正如引擎于奔馳的汽車一樣重要。

  在中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)秘書長張靜看來,儲(chǔ)能將在“十三五”期間由規(guī)模示范期走向商業(yè)化應(yīng)用初期。

  目前,中國應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)主要分為三類:以抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能為主的物理儲(chǔ)能;以熔融鹽為主的儲(chǔ)熱技術(shù)和電化學(xué)儲(chǔ)能。相較于前兩者的大體量應(yīng)用和高成熟度,電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)還稍顯稚嫩。而隨著電動(dòng)汽車動(dòng)力電池市場(chǎng)容量的快速擴(kuò)大,規(guī)?;a(chǎn)帶來電池成本的快速下降;另一方面,鈉硫電池、燃料電池等新技術(shù)的不斷進(jìn)步,將為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來無限可能。業(yè)界普遍認(rèn)為,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)尤其是電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域,將在2020年前后迎來產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的高潮。

  政策利好 但補(bǔ)貼方案短期難產(chǎn)

  “十三五”時(shí)期是我國推動(dòng)能源革命的蓄力加速期,作為“十三五”的開局之年,2016年中國電力市場(chǎng)化改革持續(xù)深入推進(jìn),配售電放開、構(gòu)建靈活價(jià)格機(jī)制和輔助服務(wù)市場(chǎng)試點(diǎn)建設(shè)等為儲(chǔ)能打開了市場(chǎng)化應(yīng)用的空間。

  2017年3月,《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》發(fā)布,首次明確了儲(chǔ)能的戰(zhàn)略定位:“儲(chǔ)能是推動(dòng)主體能源由化石能源向可再生能源更替的關(guān)鍵技術(shù)”,“是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)、促進(jìn)能源新業(yè)態(tài)發(fā)展的核心基礎(chǔ)”,“是提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和安全性的重要手段”。據(jù)國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司副司長修炳林透露,目前已經(jīng)完成了意見征求階段,正在修改、完善,爭取盡快發(fā)布。

  但是,針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè),國家仍無針對(duì)性的補(bǔ)貼方案。征求意見稿也僅僅提到“將先進(jìn)儲(chǔ)能納入可再生能源發(fā)展、配電網(wǎng)建設(shè)、智能電網(wǎng)等專項(xiàng)基金支持范圍,根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景研究出臺(tái)針對(duì)性補(bǔ)償政策”。電池中國網(wǎng)分析認(rèn)為,短期內(nèi)出臺(tái)儲(chǔ)能專項(xiàng)補(bǔ)貼方案的可能性仍然較小,建議監(jiān)管部門從財(cái)稅等調(diào)節(jié)機(jī)制入手來促進(jìn)當(dāng)前行業(yè)的健康有序發(fā)展。據(jù)電池中國網(wǎng)觀察,雙登集團(tuán)、猛獅科技、中天儲(chǔ)能等一批領(lǐng)軍企業(yè)已在沒有補(bǔ)貼的情況下,積極探索儲(chǔ)能商業(yè)化新模式。

  市場(chǎng)利好 體量增速迅猛

  據(jù)CNESA項(xiàng)目庫不完全統(tǒng)計(jì),截至2016年年底,全球投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)1769.9MW,近5年(2012-2016)的年復(fù)合增長率達(dá)32%。

  2016年中國投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)243MW。其中,新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模為101.4MW,同比增長299%。從應(yīng)用分布來看,可再生能源并網(wǎng)仍然是2016年中國新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用規(guī)模最大的領(lǐng)域,占比55%。

  未來,隨著儲(chǔ)能在工商業(yè)用戶側(cè)、可再生能源電力調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值日益清晰,項(xiàng)目快速規(guī)劃部署,可以預(yù)見中國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長勢(shì)頭。權(quán)威數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),到2020年年底,中國電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到2GW。

  國內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)概況

  盡管裝機(jī)量不大,但電化學(xué)儲(chǔ)能是全球發(fā)展最為迅速,增速最快,也是當(dāng)前運(yùn)行項(xiàng)目數(shù)最多的技術(shù)。目前電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)是各國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研發(fā)和創(chuàng)新的重點(diǎn)領(lǐng)域,主要包括鉛酸蓄電池技術(shù)、液流電池技術(shù)、鈉硫電池技術(shù)、鋰離子電池技術(shù)等。

  短期來看鉛酸蓄電池成本最低,中長期看鋰電池潛力最大。從應(yīng)用領(lǐng)域來看,鈉硫電池、鋰電池領(lǐng)域最為廣闊,包括新能源并網(wǎng),削峰填谷、分布式應(yīng)用等。從成本比較來看,鉛酸蓄電池成本低于其他電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù);受益于規(guī)模效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng),鋰電成本下降速度更快,未來潛力最大;而鈉硫電池仍面臨成本高的難題,所以現(xiàn)在尚未在全球?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

  從實(shí)際應(yīng)用來看,2016年中國新增投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目幾乎全部使用鋰離子電池和鉛酸蓄電池,兩類技術(shù)的新增裝機(jī)占比分別為62%和37%。

  具有長壽命和高安全特征的液流電池,也是國內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。比如,大連融科儲(chǔ)能公司總工程師張華民帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)全釩液流儲(chǔ)能技術(shù),不僅在全世界率先實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化,還讓我國成為這一領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)的制定者。

  國外儲(chǔ)能商業(yè)化參考

  德國、美國、中國、韓國、日本、英國、澳大利亞是2016年全球儲(chǔ)能市場(chǎng)最活躍的國家,這7個(gè)國家2016年新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模占全球市場(chǎng)97%的份額。這些國家是怎么發(fā)展電化學(xué)儲(chǔ)能的?

  美國:最早開始推廣電化學(xué)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目

  2009年以來,美國政府相繼撥款22億美元用于支持包括大規(guī)模儲(chǔ)能在內(nèi)的電池技術(shù)研發(fā)。美國能源部在2011年發(fā)布的“戰(zhàn)略計(jì)劃”中,已明確將儲(chǔ)能上升到戰(zhàn)略層面,并通過政府直接投資、調(diào)整稅收、支持技術(shù)創(chuàng)新等手段促進(jìn)儲(chǔ)能研發(fā)和應(yīng)用。2013年下半年開始,美國已開始小范圍試水調(diào)峰儲(chǔ)能市場(chǎng)。

  德國:直接補(bǔ)貼支撐光伏儲(chǔ)能

  德國在推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)方面的動(dòng)作較大,2013年和2014年共計(jì)劃投資5000萬歐元,對(duì)新購買儲(chǔ)能系統(tǒng)的用戶直接進(jìn)行補(bǔ)貼,有效地促進(jìn)了戶用儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展。據(jù)預(yù)測(cè),由于這一儲(chǔ)能補(bǔ)貼計(jì)劃的出臺(tái),德國在未來5年的儲(chǔ)能裝機(jī)容量有望達(dá)到2GWh。

  日本:電化學(xué)儲(chǔ)能提高彌補(bǔ)核電空缺

  日本自福島事故后開始對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)扶持,開展了許多項(xiàng)目降低儲(chǔ)能成本。包括風(fēng)電項(xiàng)目、車載電池、固定式儲(chǔ)能電池、電池材料技術(shù)評(píng)價(jià)等,涉及的儲(chǔ)能技術(shù)有鋰電池、鎳氫電池和釩電池等。2014年3月,日本經(jīng)產(chǎn)省發(fā)起了新一輪針對(duì)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的補(bǔ)貼計(jì)劃,共劃撥了100億日元,給予購買者購買系統(tǒng)價(jià)格2/3的資金補(bǔ)貼。

  韓國:最大的燃料電池發(fā)電市場(chǎng)

  熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)在韓美等國的大型發(fā)電設(shè)備中使用較多,規(guī)模達(dá)到60MW。韓國也成為目前最大的燃料電池發(fā)電市場(chǎng)。計(jì)劃到2022年,韓國每年將新增裝機(jī)規(guī)模700MW。在這樣的大背景下,韓國在燃料電池儲(chǔ)能領(lǐng)域不斷實(shí)現(xiàn)突破,并涌現(xiàn)出一股投資固體燃料電池的熱潮,僅2013年就有數(shù)十個(gè)兆瓦級(jí)燃料電池項(xiàng)目上線。據(jù)悉,到2022年韓國氫燃料電池發(fā)電的市場(chǎng)規(guī)模更有望攀升至150億美元。

  東南亞:無電人口面積大亟需儲(chǔ)能發(fā)展

  印度、馬來西亞、印尼等東南亞國家是微電網(wǎng)的新興市場(chǎng)。這些地區(qū)海島眾多,無電人口比例大,有些島嶼的無電人口覆蓋率甚至高達(dá)70%。鑒于這些島嶼的地理因素和經(jīng)濟(jì)狀況,微電網(wǎng)成為唯一的解決方式,其對(duì)包括儲(chǔ)能在內(nèi)的微網(wǎng)技術(shù)的需求正在增加。

  一個(gè)靈活的市場(chǎng)環(huán)境決定了未來儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用的走向,但在電力市場(chǎng)化改革初期,還需要一定的產(chǎn)業(yè)政策扶持,產(chǎn)業(yè)政策的著力點(diǎn)便是給予儲(chǔ)能公平參與市場(chǎng)的機(jī)會(huì),在政府的監(jiān)管下,讓儲(chǔ)能的價(jià)值真正變成企業(yè)的現(xiàn)金流。

  展望“十三五”,中國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的快速發(fā)展,將離不開能源政策支持、電改配套措施落地、可再生能源裝機(jī)及發(fā)電比例增加、儲(chǔ)能成本下降、可持續(xù)商業(yè)模式建立、資本放心進(jìn)入等因素的驅(qū)動(dòng)。

  電池中國網(wǎng)分析認(rèn)為,雖然儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)目前處于示范階段,但是對(duì)于企業(yè)布局來講正當(dāng)時(shí),建議國內(nèi)企業(yè)跟隨“一帶一路”建設(shè)的腳步,重點(diǎn)關(guān)注以可再生能源并網(wǎng)、微網(wǎng)及分布式能源為代表的用戶側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)以及動(dòng)力電池的梯次利用等環(huán)節(jié)。另外,在商業(yè)模式上,建議關(guān)注“投資+運(yùn)營”模式、儲(chǔ)能項(xiàng)目PPP模式、以及綜合能源解決方案等適合中國國情的創(chuàng)新模式。(作者|曹武佳)