一直以來,儲能技術(shù)的研究和發(fā)展備受各國能源、交通、電力、電訊等部門的高度關(guān)注,尤其對發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)具有重大意義。受環(huán)境約束,各國紛紛大力提倡發(fā)展新能源,然而由于新能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性和間歇性,大規(guī)模開發(fā)和利用將使供需矛盾更加突出,全球棄風(fēng)、棄光問題普遍存在,嚴(yán)重制約了新能源的發(fā)展。因此,儲能技術(shù)的突破和創(chuàng)新就成為新能源能否順利發(fā)展的關(guān)鍵。從某種意義上說,儲能技術(shù)應(yīng)用的程度將決定新能源的發(fā)展水平。全球儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
?。ㄒ唬┤蚋鲀δ芗夹g(shù)裝機(jī)情況
近年來,儲能市場一直保持較快增長。據(jù)美國能源部全球儲能數(shù)據(jù)庫(DOEGlobalEnergyStorageDatabase)2016年8月16日的更新數(shù)據(jù)顯示,全球累計(jì)運(yùn)行的儲能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模167.24GW(共1227個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目),其中抽水蓄能161.23GW(316個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)、儲熱3.05GW(190個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)、其他機(jī)械儲能1.57GW(49個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)、電化學(xué)儲能1.38GW(665個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)、儲氫0.01GW(7個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目),具體見圖1。
圖1?2016年全球各儲能技術(shù)類型最新裝機(jī)情況
全球累計(jì)運(yùn)行的儲能項(xiàng)目裝機(jī)量以抽水蓄能占比最大,約占全球的96%。按照總裝機(jī)量,中國成為裝機(jī)位列第一的國家,日本和美國次之,三國裝機(jī)分別為32.1GW、28.5GW和24.1GW,共占全球裝機(jī)總量的50%。全球累計(jì)運(yùn)行儲能項(xiàng)目裝機(jī)排名前十的主要是亞洲和歐洲國家,詳見表1。
表12016年全球累計(jì)運(yùn)行儲能裝機(jī)TOP10國家
?。ǘ┤騼δ芗夹g(shù)區(qū)域分布情況
全球的儲能項(xiàng)目裝機(jī)主要分布在亞洲、歐洲和北美,見圖2。其中,亞洲主要是中國、日本、印度和韓國,歐洲主要是西班牙、德國、意大利、法國、奧地利,北美洲主要是美國。這十個(gè)國家的累計(jì)裝機(jī)量約占全球的近五分之四。亞洲在抽水蓄能上發(fā)展更為成熟,歐洲則在另外幾種儲能技術(shù)上發(fā)展優(yōu)勢更為明顯。其中,由于西班牙的光熱裝機(jī)的不斷擴(kuò)大,使得該國超過德國成為歐洲儲能裝機(jī)比重最大的國家。美國的各類型儲能技術(shù)發(fā)展則相對均衡。
圖2?全球儲能技術(shù)類型區(qū)域分布
按照儲能技術(shù)類型分布來看,抽水蓄能裝機(jī)占比最大,主要分布在中國、日本和美國。與2014年相比,中國抽水蓄能裝機(jī)增速最快,增加了約10GW,美國則沒有變化。儲熱裝機(jī)排名第二,其中西班牙儲熱裝機(jī)量最大,占全球儲熱裝機(jī)總量的37%。其次,是美國和智利。智利儲熱技術(shù)發(fā)展非常迅速,今年首次超過南非。其他機(jī)械儲能,以德國為主,其次是英國和美國,三國占全球該技術(shù)類型總量的94%,僅德國就占58%。電化學(xué)儲能主要分布在美國、日本和韓國,其中美國占全球該技術(shù)類型總裝機(jī)的39%。日本在鈉硫電池、液流電池和改性鉛酸電池儲能技術(shù)方面處于國際領(lǐng)先水平,尤其在鈉硫電池領(lǐng)域具有絕對的專利技術(shù)優(yōu)勢。近兩年韓國的電化學(xué)儲能發(fā)展異常迅猛,一舉取代中國之前第三的位次。儲氫技術(shù)則發(fā)展相對較晚,尚不成熟,目前歐洲較為領(lǐng)先。全球各類型儲能技術(shù)裝機(jī)情況具體見表2。
表2 全球各類型儲能技術(shù)主要裝機(jī)國家
?。ㄈ┤蚋鲀δ芗夹g(shù)市場發(fā)展情況
從全球各儲能技術(shù)類型市場發(fā)育程度來看,抽水蓄能技術(shù)發(fā)展最為成熟,裝機(jī)規(guī)模也最大。儲熱技術(shù)近十年發(fā)展很快,目前在裝機(jī)量上排名第二。電化學(xué)儲能則是全球發(fā)展最為迅速,增速最快,也是在運(yùn)項(xiàng)目數(shù)最多的技術(shù)。其他機(jī)械儲能增長相對比較平穩(wěn)。除此之外,儲氫、石墨烯儲能等新技術(shù)也開始進(jìn)入市場。各類型技術(shù)發(fā)展趨勢詳見圖3。
圖3?2005~2016年全球各儲能技術(shù)裝機(jī)情況
抽水蓄能電站的儲能投資收益最高,技術(shù)成熟度也最高,是目前電力系統(tǒng)中最成熟、最實(shí)用的大規(guī)模儲能方式。據(jù)美國能源部全球儲能數(shù)據(jù)庫2016年8月16日的更新數(shù)據(jù)顯示,全球累計(jì)運(yùn)行的抽水蓄能項(xiàng)目裝機(jī)161.23GW(316個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目),占全部裝機(jī)的96%。相比于其它儲能方式,抽水蓄能電站設(shè)備具有壽命長、儲能規(guī)模大、轉(zhuǎn)換效率高、技術(shù)成熟、運(yùn)行條件簡便、清潔環(huán)保等特點(diǎn),因而得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。隨著近年來新的儲能技術(shù)的不斷發(fā)展,以及抽水蓄能建設(shè)的地理選址受限等因素影響,抽水蓄能裝機(jī)增長逐漸趨緩。
以2011年為分界點(diǎn),前5年儲熱裝機(jī)增速最快,較2007年增加7倍,后5年化學(xué)儲能則成為發(fā)展最快的技術(shù),詳見表3。
表3 2016年各儲能技術(shù)類型增速
目前電化學(xué)儲能技術(shù)是各國儲能產(chǎn)業(yè)研發(fā)和創(chuàng)新的重點(diǎn)領(lǐng)域。盡管電化學(xué)儲能裝機(jī)量不大,僅有1.38GW,但是運(yùn)行項(xiàng)目卻是最多的,高達(dá)665個(gè)。電化學(xué)儲能主要包括鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池等。全球電化學(xué)儲能中鋰電池和鈉硫電池的占比比較大,裝機(jī)比例接近,而鋰離子電池的增速較快。鋰離子電池?zé)o論在運(yùn)行項(xiàng)目中,還是在建、規(guī)劃項(xiàng)目中,均占據(jù)裝機(jī)第一的位置。IHS預(yù)計(jì),到2025年全球蓄能裝置中鋰電池占比將會超過80%。鈉硫電池技術(shù)是目前唯一同時(shí)具備大容量和高能量密度的儲能電池,但由于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。比較值得關(guān)注的是,近期石墨烯鋰離子電池的發(fā)明開啟了儲能技術(shù)的新紀(jì)元。
儲熱技術(shù)在近幾年也越來越受到重視,發(fā)展非常迅速。據(jù)美國能源部全球儲能數(shù)據(jù)庫2016年8月16日的更新數(shù)據(jù)顯示,全球儲熱累計(jì)總裝機(jī)為3.05GW,有190個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目,其中西班牙裝機(jī)規(guī)模最大,自2011年首次超過美國,至今一直領(lǐng)銜全球。然而,從儲熱技術(shù)的發(fā)展速度來看,西班牙近兩年來開始落后于美國。美國自2013年加快了儲熱技術(shù)的發(fā)展步伐,并在2016年達(dá)到0.8GW的裝機(jī),較2015年增加33%。目前,儲熱技術(shù)應(yīng)用于光熱電站已經(jīng)成熟,其在未來全球光熱發(fā)電項(xiàng)目開發(fā)中將被更加重視。
其他機(jī)械儲能(主要包括壓縮空氣儲能、飛輪儲能等)至今未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。其中,壓縮空氣儲能相對比較成熟,飛輪儲能尚處于研發(fā)階段。截至目前,其他機(jī)械儲能裝機(jī)量為1.57GW,但與快速增長的儲熱和電化學(xué)儲能相比,增長較為緩慢。目前,德國是該技術(shù)類型的最為積極的研發(fā)和應(yīng)用推廣者。
國外典型國家儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著各國對發(fā)展可再生能源比例目標(biāo)的不斷提高,儲能技術(shù)成為當(dāng)前各國研發(fā)和亟需實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破的重要領(lǐng)域。分地區(qū)來看,以前主要以北美、中南美及亞洲部分地區(qū)等系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施不穩(wěn)定地區(qū)的應(yīng)急電源用途為主。近年來,隨著補(bǔ)貼制度的完善,在德國、澳大利亞和美國部分地區(qū),支持家庭光伏發(fā)電的自用蓄電池安裝項(xiàng)目在增加。在澳大利亞、德國和日本等市場,家用光儲系統(tǒng)在金融資本的支持下逐步盈利。加拿大、英國、美國的紐約州、韓國及一些島嶼國家的政府也出臺了儲能采購的相關(guān)政策和規(guī)劃。下面選擇幾個(gè)典型國家進(jìn)行分析。
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美國發(fā)展儲能較早,目前擁有全球近半的示范項(xiàng)目,并且出現(xiàn)了若干實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的儲能項(xiàng)目。美國能源部還專門建立了全球儲能數(shù)據(jù)庫,用于對全球儲能項(xiàng)目進(jìn)行追蹤,同時(shí)設(shè)立了多個(gè)部門來促進(jìn)并規(guī)范儲能的發(fā)展。據(jù)該數(shù)據(jù)庫2016年8月16日的更新數(shù)據(jù)顯示,美國累計(jì)儲能裝機(jī)24.12GW(491個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目),其中抽水蓄能22.56GW(38個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)、儲熱0.82GW(139個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)、電化學(xué)儲能0.57GW(289個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)、其他機(jī)械儲能0.17GW(25個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目),見圖4。
圖4?2016年美國最新儲能結(jié)構(gòu)
目前美國的電網(wǎng)儲能以抽水蓄能為主,未來主要方向?yàn)殡姵氐褥`活儲能系統(tǒng)。美國發(fā)電裝機(jī)總量在1200GW左右,有大概2%的儲能能力。美國電網(wǎng)儲能的94%為抽水蓄能,總量超過20GW,基本上都是在1980年以前建造的,但由于其環(huán)境影響大、建造周期長、投資巨大、地理選址受限等原因,未來的發(fā)展非常有限。未來電網(wǎng)儲能的主要發(fā)展方向是使用更加柔性化、多功能、靈活的儲能系統(tǒng)。電池儲能技術(shù)由于高效、功能多樣、充放電雙向反應(yīng)、響應(yīng)速度快、清潔而成為首選。目前,美國全國電池儲能設(shè)施的安裝以每年30%~40%的速度增長,這個(gè)速度接近5年前光伏的增長速度。據(jù)美國能源部統(tǒng)計(jì),截至2015年底全國電池儲能總功率已經(jīng)超過300MW,預(yù)計(jì)到2019年會增長到近1GW。
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德國政府正在實(shí)施一項(xiàng)宏大的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,即到2020年使可再生能源供電的比例達(dá)到35%,到2030年和2050年分別達(dá)到50%以上和80%以上,旨在使可再生能源成為德國未來電力供應(yīng)的核心,而能源存儲技術(shù)的快速發(fā)展則成為該戰(zhàn)略的有效支撐。據(jù)美國能源部全球儲能數(shù)據(jù)庫2016年8月16日的更新數(shù)據(jù)顯示,德國累計(jì)儲能總裝機(jī)7.57GW(76個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目),其中抽水蓄能6.53GW(28個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)、其他機(jī)械儲能0.91GW(4個(gè)在運(yùn)行項(xiàng)目)、電化學(xué)儲能0.12GW(38個(gè)在運(yùn)行項(xiàng)目)、儲氫0.01GW(5個(gè)在運(yùn)行項(xiàng)目),見圖5。
圖5 2016年德國最新儲能結(jié)構(gòu)
德國由于沒有開發(fā)光熱電站的資源條件,利用儲電技術(shù)實(shí)現(xiàn)更多可再生能源平滑并網(wǎng)成為重要選擇之一,尤其在太陽能儲電池領(lǐng)域潛力巨大。未來幾年,德國儲能市場將會呈現(xiàn)顯著性增長,GTMResearch預(yù)計(jì)2015~2021年可增長11倍,達(dá)到每年10.3億美元,且大幅增長將主要出現(xiàn)在住宅領(lǐng)域。目前,僅光伏發(fā)電就可為用戶帶來不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益,今后光伏儲能的發(fā)展將很可能趕超光伏。即使零售電價(jià)按照預(yù)期適度的上漲,未來光伏上網(wǎng)電價(jià)下降,光伏儲能都將會越來越受市場歡迎。隨著德國進(jìn)入21世紀(jì)20年代,儲能將扮演光伏市場里另一重要驅(qū)動力,同時(shí)為了避免更高的零售電價(jià),用戶安裝光伏儲能系統(tǒng)會進(jìn)一步增多。
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在日本主要有兩種儲能:抽水蓄能和電化學(xué)儲能。據(jù)美國能源部全球儲能數(shù)據(jù)庫2016年8月16日的更新數(shù)據(jù)顯示,日本累計(jì)儲能總裝機(jī)26.43GW(88個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目),其中抽水蓄能26.17GW(41個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)、電化學(xué)儲能0.25GW(47個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)。日本在電化學(xué)儲能領(lǐng)域的研究比較前沿,前期以鈉硫電池為主,后期以鋰離子電池為主。日本還非常關(guān)注智慧城市的概念,并將儲能作為核心技術(shù)引入智慧城市建設(shè)中,在國內(nèi)開展試點(diǎn)建設(shè)的同時(shí),也在積極參與國外的智慧城市建設(shè)。
國內(nèi)儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及問題
目前,儲能產(chǎn)業(yè)在我國還處于發(fā)展的初級階段,隨著可再生能源的快速發(fā)展,國內(nèi)儲能市場潛力巨大,中國將成為全球最大儲能市場。雖然現(xiàn)階段儲能相關(guān)的政策還相對較少,也沒有相應(yīng)的價(jià)格機(jī)制,但儲能作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)已越來越受到政府能源部門和科技部門的關(guān)注和支持,應(yīng)用示范的財(cái)政補(bǔ)貼也在逐步推進(jìn)中。整體而言,目前我國儲能應(yīng)用基本大多是一些示范工程,尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。
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目前來看,我國儲能產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展的初期階段,以應(yīng)用示范為主。據(jù)美國能源部全球儲能數(shù)據(jù)庫2016年8月16日更新數(shù)據(jù)顯示,中國累計(jì)儲能總裝機(jī)32.10GW(94個(gè)在運(yùn)行項(xiàng)目),其中抽水蓄能32GW(34個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)、電化學(xué)儲能0.05GW(58個(gè)在運(yùn)項(xiàng)目)、儲熱0.05GW(2個(gè))。抽水蓄能電站和電化學(xué)儲能項(xiàng)目都主要集中在我國東部沿海城市,詳見圖6。
圖6?2016年中國各類型儲能項(xiàng)目區(qū)域分布情況
近5年,中國抽水蓄能發(fā)展相對緩慢,而電化學(xué)儲能市場的增速明顯高于全球市場,光熱儲能目前尚處于起步階段。得益于技術(shù)進(jìn)步、成本降低,在目前無補(bǔ)貼的情況下,儲能在峰谷價(jià)差套利、輔助服務(wù)市場及可再生能源限電解決方案上已實(shí)現(xiàn)有條件的商業(yè)化運(yùn)行。
1.抽水蓄能發(fā)展相對緩慢
“十二五”期間,中國抽水蓄能整體發(fā)展相對緩慢。2011~2014年處于緩慢增長期,裝機(jī)每年保持約5%的增速。2014年11月17日發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)抽水蓄能電站健康有序發(fā)展有關(guān)問題的意見》明確指出要適度加快抽水蓄能電站建設(shè)步伐,提出到2025年全國抽水蓄能總裝機(jī)約1億千瓦的目標(biāo)。在該政策刺激下,抽水蓄能建設(shè)開始提速。數(shù)據(jù)顯示,“十二五”前4年,累計(jì)開工11座電站,總規(guī)模14.6GW。僅2015年新開工的抽水蓄能電站項(xiàng)目就達(dá)10個(gè),裝機(jī)量約14.1GW,且預(yù)計(jì)都將在2022年左右完工。
2.電化學(xué)儲能技術(shù)發(fā)展迅速
目前,我國電化學(xué)儲能發(fā)展相對迅速。國內(nèi)以鋰電池為主,發(fā)展也相對成熟,其累計(jì)運(yùn)行裝機(jī)規(guī)模占我國電化學(xué)儲能市場總裝機(jī)的三分之二以上,在調(diào)頻輔助服務(wù)、分布式微網(wǎng)、戶用儲能領(lǐng)域的增長速度最快。此外,儲能在電動汽車充換電方面也發(fā)揮了很好的作用,如建立車電互聯(lián)(V2G)系統(tǒng),光儲式電動汽車充換電站、需求響應(yīng)充電等。然而,鋰電池儲能還處于商業(yè)化初期,由于價(jià)格高、用于大型儲能上尚存在弊端等因素,離大規(guī)模推廣普及還有一定的距離。
鈉硫電池在日本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,在我國還沒有完全從實(shí)驗(yàn)室走向商業(yè)化應(yīng)用階段。該技術(shù)是目前唯一同時(shí)具備大容量和高能量密度的儲能電池,但由于成本高,在我國尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。值得注意的是,目前石墨烯鋰離子電池在電動汽車和儲能領(lǐng)域具有非常強(qiáng)的競爭力,可在幾分鐘內(nèi)充滿,為此石墨烯技術(shù)成為各國研發(fā)的頭號技術(shù)。當(dāng)前我國在此技術(shù)上取得了重大突破。國內(nèi)最早進(jìn)入石墨烯領(lǐng)域的上市公司之一東旭光電于今年7月8日推出了世界首款石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品。
3.光熱發(fā)展仍處于起步階段
目前,我國的儲熱項(xiàng)目尚不成熟,還在起步階段,共有兩個(gè)示范項(xiàng)目:一個(gè)是北京延慶的八達(dá)嶺項(xiàng)目,規(guī)劃裝機(jī)為1.5MW;另一個(gè)是青海的中控德令哈項(xiàng)目,規(guī)劃裝機(jī)50MW。八達(dá)嶺太陽能熱發(fā)電實(shí)驗(yàn)電站于2012年8月成功發(fā)電,是亞洲首個(gè)兆瓦級太陽能塔式熱發(fā)電站,但目前未有并網(wǎng)消息。中控德令哈10MW塔式熔鹽儲能光熱電站于今年8月21日實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷并網(wǎng)發(fā)電。這是我國投運(yùn)的第一座熔鹽儲能光熱電站,也是全世界第三座熔鹽儲能塔式光熱電站。青海省除中控德令哈的項(xiàng)目外,還有中廣核德令哈50MW槽式光熱發(fā)電、青海光熱電力集團(tuán)格爾木200MW塔式光熱發(fā)電和博昱新能源有限公司德令哈50MW槽式光熱發(fā)電三個(gè)在建項(xiàng)目。今年9月1日國家發(fā)改委核定了太陽能熱發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)1.15元/kWh(適用于2016年實(shí)施的示范項(xiàng)目),為光熱發(fā)電行業(yè)迎來重大利好。
總體來講,目前我國應(yīng)用相對比較廣泛的主流儲能技術(shù)為抽水蓄能、鋰離子電池和液流電池。除抽水蓄能外,目前還沒有一種技術(shù)在成本、安全、穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)上占明顯優(yōu)勢。
(二)存在的問題
目前,國內(nèi)已經(jīng)有了一些地區(qū)性規(guī)定,提供了一些發(fā)展機(jī)會和市場模式,但離整體產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展還有很大距離。我國儲能商業(yè)化應(yīng)用面臨儲能成本偏高、電力交易市場化程度不健全、儲能技術(shù)路線不成熟、缺乏儲能價(jià)格激勵政策等幾大挑戰(zhàn),需要國家進(jìn)一步出臺扶持政策。具體來說,主要有以下幾點(diǎn):
1.儲能技術(shù)路線不成熟
儲能電池研究得多一點(diǎn),但也只是對材料和單一裝置進(jìn)行研究,很多項(xiàng)目還在示范驗(yàn)證階段,整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)并沒有一個(gè)明晰的技術(shù)路線,即哪類技術(shù)、哪種項(xiàng)目更有市場發(fā)展前景尚不明晰。
2.缺乏相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐
目前國內(nèi)儲能系統(tǒng)沒有實(shí)現(xiàn)單獨(dú)參與電網(wǎng)調(diào)度,還沒有這方面的數(shù)據(jù)來說明儲能參與輔助服務(wù)的作用。抽水蓄能電站作為一種運(yùn)行多年的儲能形式,積累了很多數(shù)據(jù),但電價(jià)機(jī)制仍處于探索階段。目前,我國對儲能電池的評價(jià)還是空白,而電池儲能有壽命周期,與傳統(tǒng)電力設(shè)備壽命的概念不同??稍陔娫磦?cè)、負(fù)荷側(cè)都多做一些試點(diǎn),明確電池的壽命衰減情況、安全隱患、運(yùn)行維護(hù)情況,積累數(shù)據(jù)、厘清紛繁數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性,讓試點(diǎn)和政策相互促進(jìn),為今后提議調(diào)頻電價(jià)做數(shù)據(jù)支撐。
3.儲能政策體系和價(jià)格機(jī)制不完善
現(xiàn)階段我國還未出臺儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化相關(guān)的政策體系和價(jià)格機(jī)制,尤其是針對電力儲能,基本沒有實(shí)施細(xì)則的政策,參與電力市場的機(jī)制很不健全。儲能有利于提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量、效率,但本身并不創(chuàng)造價(jià)值,如何為其定價(jià)是一個(gè)難點(diǎn),國外通過成熟的電力市場,很容易為其定價(jià),而國內(nèi)電力市場化改革還未完成。
4.成本高且不具備盈利性
絕大部分儲能項(xiàng)目因?yàn)槌杀靖卟痪邆溆?,也缺乏可預(yù)期的收益以吸引資本跟進(jìn),利用峰谷差套利、通過參與需求響應(yīng)獲得額外收益等用戶側(cè)手段一時(shí)也很難實(shí)現(xiàn)。
5.儲能項(xiàng)目融資困難
項(xiàng)目融資渠道也非常有限,主要是業(yè)主自有資本金加銀行融資,還沒能通過產(chǎn)業(yè)投資基金撬動項(xiàng)目開發(fā),而且與社會資本之間的對接還不夠。
6.儲能技術(shù)有待進(jìn)一步突破
目前,儲能技術(shù)在系統(tǒng)容量、轉(zhuǎn)換率、壽命、安全性等問題上還有待進(jìn)一步提高。如儲能設(shè)備需要可靠性保證,由于風(fēng)電和太陽能項(xiàng)目一般要運(yùn)行20年,儲能設(shè)備至少要有10年的壽命期。如果電池儲能不能使用10年以上,對于電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)來講沒有意義。之前,我國儲能市場一直局限于通信領(lǐng)域,而在可再生能源和電動汽車領(lǐng)域的技術(shù)還有待進(jìn)一步開發(fā)。
全球儲能發(fā)展前景展望
過去幾年,電網(wǎng)儲能市場的發(fā)展不夠集中。但是在未來幾年,隨著可再生能源的快速發(fā)展,電網(wǎng)儲能市場將迎來快速增長。據(jù)美國市場研究機(jī)構(gòu)NavigantResearch研究,預(yù)計(jì)到2024年,全球儲能技術(shù)收益將突破210億美元(約合人民幣1300.1億元)。
就應(yīng)用領(lǐng)域而言,隨著技術(shù)升級持續(xù)改變電網(wǎng)穩(wěn)定性、成本效益,儲能發(fā)展越來越受到可再生能源行業(yè)的歡迎。IHS預(yù)計(jì),到2018年全球家庭光伏發(fā)電電池儲能裝機(jī)容量將達(dá)到900MW,其主要增長市場為德國、意大利與英國。電動汽車領(lǐng)軍者特斯拉在2015年4月在美國內(nèi)華達(dá)州建立了自己的電池工廠,預(yù)計(jì)2020年建成時(shí),其年電池產(chǎn)量將達(dá)到35GWh。
就區(qū)域需求而言,由于對可再生能源并入電網(wǎng)的需求,亞洲將占據(jù)儲能領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。市場研究與咨詢機(jī)構(gòu)Frost&Sullivan預(yù)計(jì),2016年亞洲每年新增太陽能發(fā)電量將增加至33GW,年均增長率達(dá)28.9%。這種需求有望推動對社區(qū)和電網(wǎng)規(guī)模儲能解決方案的關(guān)注,尤其是在日本、中國和韓國。目前,電池儲能絕大多數(shù)被用到電網(wǎng)輸配環(huán)節(jié),未來工業(yè)、商業(yè)、尤其是居民儲能的增長速度會高過電網(wǎng)儲能。澳大利亞和日本有望在2016年成為住宅能源存儲的主要市場。
就技術(shù)路線而言,鋰離子電池是目前最具發(fā)展前景的技術(shù)。IHS預(yù)計(jì),到2025年全球儲能裝置中,鋰電池將會占據(jù)超過80%。不僅是美國、日本,在南非、肯尼亞、菲律賓等其他國家的電池成本也在持續(xù)下降。到2025年,澳大利亞的儲能裝置安裝率將超過5%,成為全球蓄電池的領(lǐng)軍。
就中國而言,其儲能應(yīng)用市場前景很大。根據(jù)《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計(jì)劃(2016~2030年)》,到2020年示范推廣10MW/100MWh超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)、1MW/1000MJ飛輪儲能陣列機(jī)組、100MW級全釩液流電池儲能系統(tǒng)、10MW級鈉硫電池儲能系統(tǒng)和100MW級鋰離子電池儲能系統(tǒng)等一批趨于成熟的儲能技術(shù)。新一輪電力體制改革將為新能源分布式電源和儲能應(yīng)用打開市場。從經(jīng)濟(jì)性上看,儲能成本會隨著規(guī)模化應(yīng)用而快速下降,回收期逐漸縮短,并開始逼近贏利點(diǎn)。在該情況下,預(yù)計(jì)到2020年我國儲能市場累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將超過50GW。