馮彩虹
儲能是實現(xiàn)可再生能源大規(guī)模應(yīng)用的必然支撐,能夠解決光、風(fēng)等發(fā)電的不穩(wěn)定性和間歇性,在高比例新能源電力系統(tǒng)中起到重要靈活調(diào)節(jié)作用,在碳中和愿景下全球儲能有望迎來應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)新拐點(diǎn)。當(dāng)前,我國儲能發(fā)展仍面臨諸多體制性和技術(shù)性問題。對此,應(yīng)把握新一輪儲能發(fā)展政策利好和市場機(jī)遇,強(qiáng)化政策設(shè)計,集聚關(guān)鍵要素,加快模式創(chuàng)新,加碼布局并加快發(fā)展儲能。
一、我國儲能市場發(fā)展現(xiàn)狀
自2011 年以來,國家和地方相關(guān)部門陸續(xù)出臺儲能產(chǎn)業(yè)促進(jìn)政策,支持儲能技術(shù)研發(fā)和項目示范應(yīng)用。2017 年 9 月,國家發(fā)展改革委、科技部、國家能源局等五部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,標(biāo)志著中國儲能元年的到來。2022 年 3 月,國家發(fā)展改革委和國家能源局發(fā)布了《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》,提出到 2025 年,新型儲能將由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件;到2030 年,新型儲能將全面市場化發(fā)展,基本滿足構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需求,全面支撐能源領(lǐng)域碳達(dá)峰目標(biāo)如期實現(xiàn)。
目前抽水蓄能、電化學(xué)儲能和氫儲能是全球和國內(nèi)主要儲能方式。截至 2021 年底,我國儲能累計裝機(jī) 46.1GW。其中,抽水蓄能裝機(jī) 39.8GW,占比 86.3%;電化學(xué)儲能累計裝機(jī)規(guī)模居第二位,為 5.56GW,占比 12.1%。抽水蓄能能源轉(zhuǎn)化效率高達(dá)70%—80%,在國內(nèi)儲能總裝機(jī)量中占比近90%,是技術(shù)最成熟的主流大容量儲能方式,“十四五”期間市場規(guī)模有望達(dá)到770億元以上。國內(nèi)電化學(xué)儲能技術(shù)主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池和液流電池,近年來電化學(xué)儲能進(jìn)入爆發(fā)式增長階段,2025年市場份額將邁入千億級別。其中,鋰離子電池裝機(jī)規(guī)模占 92.9%,鉛蓄電池 6.1%,液流電池 0.9%。鋰離子電池成為產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大、綜合特性最優(yōu)、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮碾娀瘜W(xué)儲能技術(shù)。氫儲能作為重要的交通能源,將是下一代儲能關(guān)鍵技術(shù)方向。隨著固體氧化物電池制氫和質(zhì)子交換膜(PEM)“技術(shù)臨界點(diǎn)”的突破,將極大提升“電—電”轉(zhuǎn)化效率,氫儲能有望成為“全時域”儲能最優(yōu)方案。
二、儲能發(fā)展面臨的新問題
我國儲能已具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ),儲能市場發(fā)展較快,但目前正處于商業(yè)化、規(guī)模化應(yīng)用的初期,儲能發(fā)展面臨體制障礙、技術(shù)缺陷等新問題。
(一)頂層設(shè)計有待加強(qiáng),相關(guān)政策亟需完善
一是儲能產(chǎn)業(yè)政策較歐美國家的系統(tǒng)性和針對性弱。盡管2021年以來我國陸續(xù)發(fā)布了《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》《新型儲能項目管理規(guī)范(暫行)(征求意見稿)》等產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計文件,并在《2030年前碳達(dá)峰行動方案》等碳達(dá)峰、碳中和工作頂層設(shè)計文件中,明確了儲能產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展思路和發(fā)展目標(biāo),但與美歐國家相比,我國儲能獨(dú)立市場身份尚未完全落實,“可再生能源+儲能”發(fā)展政策缺乏具體規(guī)劃,地方儲能補(bǔ)貼的力度相比國外較小,儲能技術(shù)應(yīng)用缺乏最有利的資金補(bǔ)償方式。2018年,美國就將儲能列為獨(dú)立的電力資產(chǎn);2019年,英國對儲能定義進(jìn)行修訂,將儲能系統(tǒng)歸類為發(fā)電設(shè)施。而我國尚未像英國、美國、德國、日本等國家通過立法給予儲能相應(yīng)的身份,這直接導(dǎo)致其在市場準(zhǔn)入、計量、結(jié)算等方面衍生出諸多問題,影響了行業(yè)的快速發(fā)展。
二是國家與地方統(tǒng)籌協(xié)調(diào)布局力度較弱。我國儲能系統(tǒng)性發(fā)展路徑尚不清晰,國家與地方統(tǒng)籌協(xié)調(diào)布局不夠,特別是在實現(xiàn)儲能與新能源乃至電力系統(tǒng)的深度融合方面,無論是在頂層設(shè)計、市場機(jī)制還是具體產(chǎn)業(yè)層面的降本增效上都面臨不小挑戰(zhàn)。
(二)關(guān)鍵技術(shù)有待突破,安全和標(biāo)準(zhǔn)體系亟需完善
一是核心技術(shù)難以滿足綠色、安全、經(jīng)濟(jì)、持久等要求。儲能是一個涉及多學(xué)科、多專業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域,需要系統(tǒng)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化地對電池選擇、系統(tǒng)工藝、充放電管理、溫控系統(tǒng)設(shè)計、質(zhì)量把控等過程進(jìn)行全壽命、全環(huán)節(jié)的綜合考量。目前,液流電池、燃料電池等全產(chǎn)業(yè)鏈的大量核心技術(shù)還在論證完善之中,市場上的儲能產(chǎn)品很難同時滿足綠色低碳、安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、長壽命、易回收等要求。
二是標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化缺位造成了儲能系統(tǒng)和產(chǎn)品不完善。系統(tǒng)集成設(shè)計、能量管理系統(tǒng)(EMS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、日常管理技術(shù)等儲能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)處于空缺狀態(tài),儲能系統(tǒng)并網(wǎng)驗收標(biāo)準(zhǔn)也不夠完善,標(biāo)準(zhǔn)缺位造成了儲能系統(tǒng)門檻不一的局面。另外,我國各類儲能產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,儲能產(chǎn)品還存在以動力電池代替儲能電池、非專業(yè)集成、非一體化設(shè)計、未全面測試等問題,專業(yè)化的儲能企業(yè)仍顯弱勢。
(三)市場環(huán)境有待改善,輔助服務(wù)機(jī)制亟需建立健全
一是缺乏長效的交易、調(diào)度和結(jié)算體系。我國儲能市場的主體地位仍需進(jìn)一步落實,市場交易、調(diào)度和結(jié)算體系尚難以與之匹配。市場尚未建立起穩(wěn)定、成熟的儲能商業(yè)模式,缺乏長效的儲能成本分擔(dān)與疏導(dǎo)機(jī)制。
二是尚未規(guī)模化應(yīng)用致使投資成本高。由于儲能尚未實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,目前國內(nèi)儲能電站開發(fā)、并網(wǎng)驗收、融資等拉高了儲能投資成本。同時,市場存在低價惡性競爭,政策尚未到深入、切實的操作階段,相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失等,這在很大程度上不利于行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。
三是尚未形成匹配儲能多元化的服務(wù)機(jī)制和商業(yè)模式。用戶側(cè),儲能收益方式單一,盈利性很大程度上依賴峰谷價差,且受制于較高的建設(shè)成本,用戶投資建設(shè)儲能系統(tǒng)的積極性不強(qiáng)。電網(wǎng)側(cè),投資和回收機(jī)制不夠清晰,成本無法通過有效的機(jī)制進(jìn)行疏導(dǎo),限制了電網(wǎng)側(cè)儲能進(jìn)一步發(fā)展。電源側(cè),利于儲能發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢的電力市場輔助服務(wù)機(jī)制仍處于起步階段。
三、破解儲能發(fā)展政策建議
面對全球“碳中和”帶來的新一輪爆發(fā)期,我國應(yīng)把握市場機(jī)遇,完善頂層設(shè)計,提升技術(shù)創(chuàng)新力,強(qiáng)化示范試點(diǎn)建設(shè),推動創(chuàng)新要素資源集聚和共享,打造制造業(yè)與服務(wù)業(yè)融合發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。
(一)強(qiáng)化政策設(shè)計,在“雙碳”目標(biāo)下統(tǒng)籌儲能發(fā)展
一是著眼長遠(yuǎn)規(guī)劃,國家層面及各地方統(tǒng)籌布局協(xié)調(diào)發(fā)展。推動國家和地方政府上下聯(lián)動,國家做好頂層設(shè)計,省級能源主管部門提出各地區(qū)規(guī)模及項目布局,并做好與國家相關(guān)規(guī)劃的銜接。二是積極引導(dǎo)可再生能源與儲能統(tǒng)籌協(xié)同發(fā)展,探索完善“新能源+儲能”發(fā)展模式。近年來,國家電投、大唐集團(tuán)、中國電建、中國能建等多家央企以及協(xié)鑫集團(tuán)、明陽智能等大型民企與相關(guān)省市簽署“一體化”示范項目協(xié)議,陸續(xù)出現(xiàn)共享儲能、租賃、代理運(yùn)營商等新商業(yè)模式。其中,共享儲能可以提升儲能電站利用率,但面對多類型服務(wù)對象時,收益核算相對復(fù)雜;租賃模式可以分?jǐn)偢魍顿Y主體的投資風(fēng)險,但電網(wǎng)企業(yè)承擔(dān)部分成本卻無法實現(xiàn)盈利;代理運(yùn)營商應(yīng)用渠道廣,但對中央控制室調(diào)度、協(xié)調(diào)能力要求很高。建議降低配套儲能設(shè)施的新能源發(fā)電項目并網(wǎng)運(yùn)行管理考核費(fèi)用,并通過提供電力輔助服務(wù)獲取相應(yīng)回報,優(yōu)化儲能交易。加大財政投入,對儲能技術(shù)產(chǎn)品及其入網(wǎng)、調(diào)用、結(jié)算等輔助服務(wù)進(jìn)行補(bǔ)貼支持。圍繞市場監(jiān)管協(xié)調(diào)、商業(yè)模式引導(dǎo)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面,制定相應(yīng)政策并逐項推動。三是加快模式創(chuàng)新,在“融合”路徑下提升經(jīng)濟(jì)效益。充分利用不同應(yīng)用場景,推動風(fēng)光水火儲一體化融合發(fā)展,探索智慧能源、虛擬電廠等多種新型商業(yè)模式。
(二)集聚關(guān)鍵要素,在全產(chǎn)業(yè)鏈視角下增強(qiáng)創(chuàng)新能力
一是“鍛長補(bǔ)短”,提升全產(chǎn)業(yè)鏈綜合競爭力。聚焦液流電池、燃料電池、儲能系統(tǒng)集成技術(shù)短板,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢集中攻關(guān)。二是鼓勵產(chǎn)學(xué)研合作,探索建立儲能技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體。鼓勵優(yōu)勢高校、電力系統(tǒng)單位、龍頭企業(yè),聯(lián)合共建高端儲能技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新平臺,重點(diǎn)推進(jìn)能夠顯著提升技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的儲能裝備技術(shù)創(chuàng)新,并大力推進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。三是把握區(qū)域一體化戰(zhàn)略機(jī)遇,促進(jìn)能源電力一體化發(fā)展。以開放姿態(tài)推動區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新要素資源集聚和共享,促進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)空間布局優(yōu)化、科技協(xié)同創(chuàng)新、基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)一體化發(fā)展。四是堅持儲能技術(shù)多元化,構(gòu)建豐富多樣的儲能應(yīng)用場景。重點(diǎn)推動鋰離子電池等相對成熟新型儲能技術(shù)成本持續(xù)下降和商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用,探索開展儲氫、儲熱及其他創(chuàng)新儲能技術(shù)的研究和示范應(yīng)用。
(三)構(gòu)建允許儲能公平參與交易的市場環(huán)境
一是構(gòu)建儲能交易市場和有效補(bǔ)償機(jī)制。根據(jù)國家可再生能源發(fā)展目標(biāo)和能源發(fā)展規(guī)劃,對各省級行政區(qū)域全社會用電量規(guī)定最低的可再生能源電力消費(fèi)比重指標(biāo),推進(jìn)儲能技術(shù)、分布式發(fā)電應(yīng)用等領(lǐng)域的發(fā)展。持續(xù)以競爭方式降低發(fā)電成本,提高可再生能源發(fā)電比例,有效落實配額制。并加快形成支撐儲能發(fā)揮多重功用的有效補(bǔ)償機(jī)制,構(gòu)建允許儲能公平參與交易的市場環(huán)境。二是增強(qiáng)儲能全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。重視儲能產(chǎn)品、儲能應(yīng)用系統(tǒng)、儲能接入能源系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化問題,加快標(biāo)準(zhǔn)研制工作,加強(qiáng)全產(chǎn)業(yè)鏈的標(biāo)準(zhǔn)體系研究、銜接。三是提高儲能企業(yè)安全準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格把關(guān)技術(shù)質(zhì)量,推動儲能企業(yè)把握安全底線,適當(dāng)提高安全準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。
(作者單位:國家公共信用信息中心)