李 琪

（山西省社會(huì)科學(xué)院，山西 太原 030032）

為深入貫徹落實(shí)習(xí)近平生態(tài)文明思想，落實(shí)“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)“3060 雙碳”目標(biāo)，持續(xù)構(gòu)建清潔高效的高比例可再生能源系統(tǒng)，推進(jìn)可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)形成，促進(jìn)新能源增長(zhǎng)、消納和儲(chǔ)存協(xié)調(diào)有序發(fā)展是當(dāng)前和未來較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)能源變革的關(guān)鍵著力點(diǎn)，而風(fēng)電、光伏等新能源的隨機(jī)性和波動(dòng)性對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行造成的風(fēng)險(xiǎn)也隨著新能源并網(wǎng)比例增加而不斷擴(kuò)大。隨著源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化深度協(xié)調(diào)互動(dòng)，靈活的能源系統(tǒng)新模式將催生大量?jī)?chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景與裝配需求，未來全球儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將快速發(fā)展。

1 全球各地儲(chǔ)能規(guī)模及政策現(xiàn)狀

截至2020 年底，儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模全球累計(jì)191.1 GW，其中抽水蓄能占比超過90%，電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)占比僅約7.4%。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)迅猛，全球市場(chǎng)呈現(xiàn)美國(guó)、歐洲、中國(guó)領(lǐng)先發(fā)展的局面。2020 年疫情影響減弱，全球儲(chǔ)能新增裝機(jī)功率和新增裝機(jī)容量成倍增長(zhǎng)，中國(guó)、美國(guó)和歐洲三者合計(jì)新增投運(yùn)項(xiàng)目占全球新增投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目約86%，三大巨頭項(xiàng)目總規(guī)模均突破新高，各自超過1 GW 大關(guān)。

目前，一些國(guó)家已頒布多項(xiàng)新能源配置儲(chǔ)能激勵(lì)政策和規(guī)劃，諸多海外儲(chǔ)能項(xiàng)目已具備良好的經(jīng)濟(jì)性。美國(guó)從聯(lián)邦到各州儲(chǔ)能政策持續(xù)出臺(tái)，多個(gè)州儲(chǔ)能規(guī)劃已超1 GW；歐洲各國(guó)燃煤等傳統(tǒng)能源的逐步退出促進(jìn)了歐洲儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，2020年歐洲儲(chǔ)能憑借累計(jì)裝機(jī)容量6.15 GWh，成為全球累計(jì)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模最大的市場(chǎng)；澳大利亞和日本的儲(chǔ)能建設(shè)也在持續(xù)建設(shè)中。

1.1 歐美儲(chǔ)能應(yīng)用現(xiàn)狀

2020 年美國(guó)儲(chǔ)能新增裝機(jī)功率再創(chuàng)新高，達(dá)到1 GW，累計(jì)裝機(jī)功率全球第三。作為儲(chǔ)能行業(yè)主要市場(chǎng)之一，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020 年美國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能新增裝機(jī)功率達(dá)1.1 GW，突破1 GW，新增裝機(jī)功率和新增裝機(jī)容量增長(zhǎng)迅速，成為僅次于歐洲和中國(guó)的全球第三大儲(chǔ)能市場(chǎng)。美國(guó)的抽水蓄能目前依然是主體支撐地位，預(yù)計(jì)未來發(fā)展?jié)摿ψ畲蠛退俣茸羁斓膶⑹请娀瘜W(xué)儲(chǔ)能，而儲(chǔ)能市場(chǎng)最大的州是加利福尼亞州，其裝機(jī)容量占全國(guó)容量的60%。

2020 年歐洲儲(chǔ)能裝機(jī)容量持續(xù)突破，累計(jì)裝機(jī)功率依然全球領(lǐng)先。作為儲(chǔ)能行業(yè)全球最大市場(chǎng)，儲(chǔ)能新增裝機(jī)功率2020 年突破1.23 GW，同比增長(zhǎng)9.8%；新增裝機(jī)容量為1.86 GWh，同比增長(zhǎng)18.4%。分國(guó)家看，英國(guó)的表前儲(chǔ)能市場(chǎng)和德國(guó)的家用儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展迅速，2020 年德國(guó)新增裝機(jī)占?xì)W洲新增儲(chǔ)能裝機(jī)量的51%，英國(guó)占24%，兩者合計(jì)占比高達(dá)75%，德英成為歐洲儲(chǔ)能市場(chǎng)的主要貢獻(xiàn)國(guó)。

1.2 歐美儲(chǔ)能政策概況及要點(diǎn)梳理

美國(guó)聯(lián)邦政府自2006 年起實(shí)施投資稅收抵免政策（InvestmentTaxCredit，ITC），目前ITC 政策已經(jīng)推廣至新能源與儲(chǔ)能的混合項(xiàng)目，推動(dòng)了新能源配置儲(chǔ)能。2018年，美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)發(fā)布841 號(hào)法令，要求消除儲(chǔ)能進(jìn)入容量、能量和輔助服務(wù)市場(chǎng)的相關(guān)障礙，保障儲(chǔ)能公平參與電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。2020年，美國(guó)能源部正式推出儲(chǔ)能大挑戰(zhàn)路線圖，保障美國(guó)在全球儲(chǔ)能領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。2021年9 月美國(guó)能源部公布“長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能攻關(guān)”計(jì)劃，計(jì)劃努力在10 年內(nèi)將儲(chǔ)能時(shí)間超10 h 的儲(chǔ)能系統(tǒng)成本降低90%以上，并提供116 億美元用于解決技術(shù)障礙。2021 年11 月美國(guó)眾議院通過了《重建美好未來法案》，對(duì)高于5 kWh 的儲(chǔ)能系統(tǒng)給予最高30%的ITC 退稅政策，這是首次針對(duì)儲(chǔ)能制定單獨(dú)的ITC 退稅。美國(guó)儲(chǔ)能激勵(lì)政策見表1。

表1 美國(guó)儲(chǔ)能激勵(lì)政策

歐洲各國(guó)也推出了多項(xiàng)支持儲(chǔ)能發(fā)展的政策?！栋屠鑵f(xié)定》簽署后，歐盟各國(guó)都推出了各自的激勵(lì)政策支持儲(chǔ)能發(fā)展，如德國(guó)明確了可再生能源補(bǔ)貼計(jì)劃并制定相關(guān)法律，英國(guó)提出“清潔增長(zhǎng)戰(zhàn)略”等。

為推動(dòng)實(shí)現(xiàn)本國(guó)碳中和承諾，歐洲各國(guó)相繼提出落后火電淘汰計(jì)劃，甚至核能關(guān)閉計(jì)劃，來促進(jìn)本國(guó)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。英國(guó)2017 年推出了智能靈活能源系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略[1]，明確儲(chǔ)能的性質(zhì)并消除發(fā)展障礙，提高電網(wǎng)兼容性，又于2020 年提出取消容量限制要求。歐洲各國(guó)儲(chǔ)能政策見表2。

表2 歐洲各國(guó)儲(chǔ)能政策

2 歐美國(guó)家發(fā)展模式經(jīng)驗(yàn)和驅(qū)動(dòng)因素

1）美國(guó)：補(bǔ)貼政策疊加成熟市場(chǎng)機(jī)制，提升儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性。美國(guó)儲(chǔ)能發(fā)展動(dòng)力一方面來源于精細(xì)化的儲(chǔ)能補(bǔ)貼、減稅、扶持政策，直接降低了儲(chǔ)能的建設(shè)成本，帶動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)普及；另一方面來自成熟的市場(chǎng)化機(jī)制帶來儲(chǔ)能地位的明確和獲利方式的穩(wěn)定。

美國(guó)能源信息署（Energy Information Administration，EIA）數(shù)據(jù)顯示，加州2001 年開始啟動(dòng)自發(fā)電激勵(lì)計(jì)劃（Self-GenerationIncentiveProgram，SGIP），激勵(lì)用戶側(cè)分布式發(fā)電。自發(fā)電激勵(lì)計(jì)劃為美國(guó)分布式儲(chǔ)能商業(yè)模式形成奠定了基礎(chǔ)，補(bǔ)貼也吸引了大批的資本流入儲(chǔ)能領(lǐng)域。2017 年10月，美國(guó)推出的投資稅收減免政策直接提升了儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，并合理設(shè)置了逐年遞減的減免比例，促進(jìn)儲(chǔ)能項(xiàng)目平穩(wěn)發(fā)展。

美國(guó)通過補(bǔ)貼促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化，從而形成了較完善的儲(chǔ)能市場(chǎng)機(jī)制，儲(chǔ)能可通過能量市場(chǎng)、電力輔助服務(wù)、峰谷套利和輸配電價(jià)方式獲利。另外，電力市場(chǎng)的穩(wěn)定成熟也為美國(guó)儲(chǔ)能作為獨(dú)立主體參與市場(chǎng)并獲利奠定了良好的基礎(chǔ)。美國(guó)電力體系由聯(lián)邦、州兩級(jí)層面的市場(chǎng)體系構(gòu)成，由一體化的公司統(tǒng)一管理電力的發(fā)輸配售。美國(guó)841 法令明確儲(chǔ)能可以參與所有電力市場(chǎng)，此法令一方面賦予了儲(chǔ)能和其他主體一樣的市場(chǎng)地位，允許儲(chǔ)能參與能量、容量、輔助服務(wù)市場(chǎng)；另一方面將儲(chǔ)能的準(zhǔn)入門檻從1 MW 降低至100 kW，這一舉措有利于儲(chǔ)能市場(chǎng)主體量迅速增長(zhǎng)，從而激發(fā)市場(chǎng)活力，優(yōu)化行業(yè)資源配置，提高效率。

2）英國(guó)：消除障礙，創(chuàng)新商業(yè)模式，引領(lǐng)表前儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展。英國(guó)表前儲(chǔ)能市場(chǎng)是歐洲體量最大的市場(chǎng)。英國(guó)2016—2020 年相繼提出消除儲(chǔ)能發(fā)展障礙、提升價(jià)格信號(hào)功能、減少儲(chǔ)能項(xiàng)目選址開發(fā)障礙等多項(xiàng)目標(biāo)。2020 年取消英格蘭地區(qū)50 MW和威爾士地區(qū)350 MW 以上儲(chǔ)能項(xiàng)目容量限制，減少準(zhǔn)入障礙，為英國(guó)表前儲(chǔ)能市場(chǎng)快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。同年，取消儲(chǔ)能雙重收費(fèi)制度，儲(chǔ)能設(shè)施僅需要承擔(dān)發(fā)電端的費(fèi)用，并且優(yōu)化其調(diào)頻輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)則。通過這一系列消除儲(chǔ)能障礙的手段，使得英國(guó)大型儲(chǔ)能項(xiàng)目商業(yè)模式逐漸興起，大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目成為主力軍，儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)市場(chǎng)也開始逐漸成型。

3）德國(guó)：補(bǔ)貼政策疊加高昂電價(jià)，催生用戶側(cè)儲(chǔ)能迅猛發(fā)展。德國(guó)是全球最大的戶用側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)。2020 年德國(guó)新增電化學(xué)儲(chǔ)能626 MW/1.1 GWh，同比增加36%，其中戶用儲(chǔ)能新增規(guī)模占比極大，為552 MW/1.02 GWh，家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)累計(jì)安裝超30萬套。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015—2019年，德國(guó)戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)成本下降近40%。德國(guó)政府政策補(bǔ)貼與高電價(jià)是德國(guó)用戶側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)快速發(fā)展的主要原因。一方面，德國(guó)多次提出光儲(chǔ)補(bǔ)貼計(jì)劃，支持用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝；另一方面，因?yàn)楦哳~稅收政策，導(dǎo)致零售電價(jià)飆漲，德國(guó)成為全歐洲大陸戶用電價(jià)最高的國(guó)家。戶用儲(chǔ)能既可以通過消耗太陽(yáng)能等清潔電力降低居民電費(fèi)，又具備一定的獨(dú)立性，可以實(shí)現(xiàn)房屋穩(wěn)定供電。

歐美國(guó)家儲(chǔ)能得以高效穩(wěn)定發(fā)展，可以總結(jié)為以下驅(qū)動(dòng)因素：一是歐美各國(guó)相繼推出多項(xiàng)補(bǔ)貼和優(yōu)惠政策，激勵(lì)本國(guó)儲(chǔ)能企業(yè)發(fā)展和資本流入，并且優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境，科學(xué)設(shè)置可持續(xù)的規(guī)劃和激勵(lì)機(jī)制，形成儲(chǔ)能獲利通道，擴(kuò)大市場(chǎng)需求，促進(jìn)本國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)快速發(fā)展；二是為儲(chǔ)能提供成熟穩(wěn)定的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)，明確儲(chǔ)能主體地位，放寬市場(chǎng)準(zhǔn)入限制，提供多元化電力產(chǎn)品為儲(chǔ)能融入奠定基礎(chǔ)，形成儲(chǔ)能持續(xù)可靠的收益來源；三是得益于前期投資和上述市場(chǎng)因素，其儲(chǔ)能項(xiàng)目目前已經(jīng)具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)性，形成收益高、補(bǔ)貼穩(wěn)定、預(yù)期成本持續(xù)下降的市場(chǎng)形態(tài)，整體獲利顯著，市場(chǎng)積極性高昂，促進(jìn)了本國(guó)儲(chǔ)能快速發(fā)展。

3 對(duì)山西儲(chǔ)能發(fā)展的啟示

1）補(bǔ)貼政策設(shè)計(jì)需要精細(xì)化。經(jīng)驗(yàn)證明，出臺(tái)補(bǔ)貼政策推動(dòng)儲(chǔ)能的發(fā)展，可以有效促進(jìn)社會(huì)資本流入儲(chǔ)能領(lǐng)域，將儲(chǔ)能發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)從企業(yè)轉(zhuǎn)移到資本，激勵(lì)相關(guān)企業(yè)建設(shè)儲(chǔ)能設(shè)施的積極性。在設(shè)計(jì)補(bǔ)貼政策時(shí)，需要精細(xì)化設(shè)定：首先要分階段補(bǔ)貼，明確補(bǔ)貼時(shí)間和方式，可以設(shè)立基于儲(chǔ)能系統(tǒng)效率的補(bǔ)貼獎(jiǎng)懲結(jié)構(gòu)；其次要對(duì)補(bǔ)貼對(duì)象設(shè)置規(guī)模類門檻、技術(shù)指標(biāo)類門檻，避免對(duì)低效率落后技術(shù)的補(bǔ)貼，確保通過補(bǔ)貼達(dá)成儲(chǔ)能高新技術(shù)的推廣應(yīng)用和對(duì)科技創(chuàng)新的支持，從而形成儲(chǔ)能發(fā)展長(zhǎng)效機(jī)制；最后要規(guī)避為獲得補(bǔ)貼款而建設(shè)的儲(chǔ)能項(xiàng)目，可設(shè)置單個(gè)項(xiàng)目補(bǔ)貼總額限額等制約條件。通過精細(xì)化補(bǔ)貼政策架構(gòu)設(shè)計(jì)和貫徹實(shí)施，才能真正達(dá)到促進(jìn)儲(chǔ)能長(zhǎng)效發(fā)展的效果。

2）形成有效的標(biāo)準(zhǔn)模式和監(jiān)管考核體系。當(dāng)前儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，但儲(chǔ)能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的效果還存在一定的不確定性，目前儲(chǔ)能相關(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、檢測(cè)認(rèn)證等要求仍處于缺失狀態(tài)，要根據(jù)能源轉(zhuǎn)型的不同階段統(tǒng)籌規(guī)劃儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)要求。要規(guī)范儲(chǔ)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中充分考慮并網(wǎng)管理要求，明確規(guī)范儲(chǔ)能的調(diào)節(jié)性能和運(yùn)行耐受能力，形成多元化的、可以匹配不同應(yīng)用場(chǎng)景的儲(chǔ)能技術(shù)，統(tǒng)一規(guī)范調(diào)度細(xì)則和監(jiān)督考核規(guī)定，完善系統(tǒng)安全要求，降低集成、運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)，充分發(fā)揮儲(chǔ)能的運(yùn)行效果。

3）以項(xiàng)目為抓手，鼓勵(lì)儲(chǔ)能市場(chǎng)化應(yīng)用，創(chuàng)新商業(yè)模式。儲(chǔ)能帶來的經(jīng)濟(jì)性不僅要從自身考慮，還要考慮到優(yōu)化電力系統(tǒng)整體性能、降低清潔用電成本、支撐能源清潔轉(zhuǎn)型所產(chǎn)生的效率提高。據(jù)《電力并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定》《電力輔助服務(wù)管理辦法》，儲(chǔ)能的獨(dú)立市場(chǎng)主體地位得到確認(rèn)，催生了火電配儲(chǔ)和共享儲(chǔ)能等商業(yè)模式發(fā)展。未來儲(chǔ)能是向著儲(chǔ)能、電網(wǎng)、交易一體的整體方案方向發(fā)展，山西應(yīng)充分利用“新能源+儲(chǔ)能”試點(diǎn)示范契機(jī)[2]，結(jié)合新型電力系統(tǒng)需求，借鑒已有的成熟商業(yè)模式，組織實(shí)施一批不同類型的儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，促進(jìn)大規(guī)模多場(chǎng)景廣泛應(yīng)用，因地制宜探索靈活多樣的商業(yè)模式，在規(guī)范儲(chǔ)能的安全性前提下，探索共享儲(chǔ)能、云儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車儲(chǔ)能等新模式，創(chuàng)新各類輔助服務(wù)品種，流暢銜接可再生能源比例的增加；積極探索和發(fā)展“風(fēng)電+光伏+儲(chǔ)能”“分布式+微網(wǎng)+儲(chǔ)能”“大電網(wǎng)+儲(chǔ)能”等發(fā)儲(chǔ)用一體化的商業(yè)模式[2]。通過組織推進(jìn)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，分析經(jīng)驗(yàn)和問題，在省內(nèi)培育契合本省能源特點(diǎn)的儲(chǔ)能商業(yè)模式[3]，打造儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)集群。

4）優(yōu)化政策環(huán)境和市場(chǎng)機(jī)制。儲(chǔ)能正處于行業(yè)爆發(fā)臨界點(diǎn)，需要做好全省儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)整體規(guī)劃。根據(jù)山西省電網(wǎng)、電源裝機(jī)及電力負(fù)荷增長(zhǎng)預(yù)測(cè)，做好儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，出臺(tái)本省指導(dǎo)意見和扶持政策，促進(jìn)新能源高效利用。給予儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策傾斜及市場(chǎng)化激勵(lì)，優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境和市場(chǎng)機(jī)制，形成合理合規(guī)的費(fèi)用傳導(dǎo)途徑和價(jià)格形成機(jī)制，保障儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)效發(fā)展。在明確儲(chǔ)能市場(chǎng)地位后，進(jìn)一步發(fā)展輔助服務(wù)市場(chǎng)，快速持續(xù)優(yōu)化電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，保障儲(chǔ)能的套利交易基礎(chǔ)。爭(zhēng)取更多省內(nèi)企業(yè)和社會(huì)投資方共同參與儲(chǔ)能建設(shè)，打造共建共享共贏的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新格局。

5）加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)研究和成果轉(zhuǎn)化。在儲(chǔ)能新賽道上，各地均處于起步階段，要抓住彎道超車機(jī)遇。儲(chǔ)能作為新能源帶動(dòng)的新型產(chǎn)業(yè)，工程技術(shù)面臨一系列挑戰(zhàn)，其具有高度學(xué)科交叉和技術(shù)融合特征，需要上下游全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同合作，實(shí)現(xiàn)裝備和制造業(yè)升級(jí)。以電網(wǎng)和科研單位為框架，聯(lián)合省內(nèi)主要新能源企業(yè)和儲(chǔ)能領(lǐng)域高端企業(yè)，圍繞儲(chǔ)能高安全、高效率、長(zhǎng)壽命的目標(biāo)，與新材料、信息技術(shù)相融合，針對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)難點(diǎn)、儲(chǔ)能裝備制造業(yè)、儲(chǔ)能系統(tǒng)集成與運(yùn)行控制、儲(chǔ)能應(yīng)用商業(yè)模式和典型場(chǎng)景、儲(chǔ)能測(cè)評(píng)和標(biāo)準(zhǔn)等開展研究工作，為儲(chǔ)能新技術(shù)提供發(fā)展土壤，突破山西省內(nèi)外儲(chǔ)能產(chǎn)學(xué)研用信息交流障礙，加快科研和創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化，降低儲(chǔ)能規(guī)?；瘧?yīng)用成本，提升新型儲(chǔ)能領(lǐng)域創(chuàng)新能力，推動(dòng)山西儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。