■文/鄒發(fā)貴 邵思蒙 馮雪嬌 王小紅(江西省科學院科技戰(zhàn)略研究所)
新型儲能是指除抽水蓄能以外的新型儲能技術(shù),包括新型鋰離子電池、液流電池、飛輪、壓縮空氣、氫(氨)儲能、熱(冷)儲能等。在全球脫碳減排的大勢下,能源結(jié)構(gòu)從以火電為主向風、光等可再生能源轉(zhuǎn)型,構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲”新型電力系統(tǒng)進程不斷加快。儲能應用貫穿于電能產(chǎn)生、運輸及使用的各個環(huán)節(jié),是新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐,隨著產(chǎn)業(yè)體系及市場環(huán)境的不斷完善,儲能產(chǎn)業(yè)將成為能源經(jīng)濟的新增長點。新能源是江西省主導產(chǎn)業(yè),統(tǒng)籌推進以鋰電技術(shù)為主的新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,布局新型儲能賽道,是江西塑造新能源產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢、搶占低碳產(chǎn)業(yè)先機的重要抓手。
全球儲能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。目前,世界主要國家都已把發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略,全面展開儲能制造業(yè)戰(zhàn)略制高點的競爭。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,全球儲能累計裝機規(guī)模從2017年底的175.4GW增長到2022年底的237.2GW,新型儲能從7GW增長至45.7GW,全年新增裝機規(guī)模首次反超抽水蓄能,接近2.7倍。中國、美國、歐洲占據(jù)全球儲能市場的主導地位,截至2022年底,我國已投運新型儲能裝機規(guī)模達8.7GW,比2021年底增長110%以上;美國2022年共部署了4.03GW的電池儲能,同比增長39%;歐洲戶用儲能新增裝機量達5.44GW,增速達90%。
鋰電主導新型儲能賽道。儲能技術(shù)路線多樣,其中抽水蓄能技術(shù)最為成熟,運行成本較低,但受地形和建設周期限制。而以鋰離子電池為代表的電化學儲能靈活方便,在新型儲能中占比超過90%,但在大規(guī)模應用中仍受性能、成本和安全等因素束縛,有待進一步的技術(shù)突破。另外,飛輪、壓縮空氣、超級電容等功率型儲能廣泛應用于備用電源、功率電源、能量回收系統(tǒng)等領域,而氫儲能則與可再生能源高度融合互補而備受關(guān)注。
國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)日臻成熟?!笆奈濉币詠恚覈群笥“l(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》等政策文件,推動新型儲能快速發(fā)展,提出到2025年實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變,到2030年實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。在政策和市場雙向驅(qū)動下,各地積極探索儲能商業(yè)模式,破除體制機制約束,產(chǎn)業(yè)政策逐漸與電力輔助服務、電力現(xiàn)貨市場建設以及用戶側(cè)需求響應等現(xiàn)實情境相結(jié)合。新能源+儲能、共享儲能、租賃儲能等模式不斷涌現(xiàn),湖南、山東等地儲能電站已經(jīng)具備一定的投資價值。與此同時,動力電池老牌企業(yè)和新晉電池廠商相繼實施儲能電池擴產(chǎn)規(guī)劃,搶跑儲能賽道。
“十四五”以來,江西先后印發(fā)《江西省“十四五”新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃》《關(guān)于做優(yōu)做強我省鋰電新能源產(chǎn)業(yè)的若干政策措施》等系列政策文件,不斷加強新能源尤其是鋰電產(chǎn)業(yè)布局,加大儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展力度,新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得一定成效。
鋰礦和稀土是電化學儲能及氫儲能的核心原材料,江西省作為鋰礦和稀土資源富集大省,硬巖鋰資源全國排名第二,全省已探明氧化鋰儲量超過300萬噸,可開采氧化鋰儲量占全國的31%;離子型稀土資源儲量占全國同類稀土資源保有儲量的60%以上。2022年,江西鋰鹽產(chǎn)量占全國近半壁江山,稀土金屬產(chǎn)量居全國第二,已成為我國重要的鋰和稀土類產(chǎn)品生產(chǎn)基地。
2020—2022年,江西鋰電產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入分別為359.7億元、503.5億元和2352.8億元,規(guī)上鋰電企業(yè)數(shù)量從92家增長到228家,鋰電產(chǎn)業(yè)主要指標實現(xiàn)了倍增式增長,培育出贛鋒鋰業(yè)、孚能科技、南氏鋰電等多家本土龍頭企業(yè)。宜春、新余和贛州三大鋰電產(chǎn)業(yè)集群集聚發(fā)展。宜春依托鋰礦資源優(yōu)勢,成功招引國內(nèi)4家鋰電頭部企業(yè)落戶,全市鋰電池規(guī)劃產(chǎn)能屆時將超140GWh;新余以鋰鹽開發(fā)利用為特色,是全球最大的鋰鹽加工基地,產(chǎn)量占全國近30%;贛州以新能源汽車產(chǎn)業(yè)為牽引,鋰電池產(chǎn)能超50GWh。
截至2 0 2 2 年底,贛鋒鋰電已在國內(nèi)外建設了40余個儲能項目,儲能市場占有率國內(nèi)排名前十;江西電建承接了國內(nèi)鋰電、鉛炭和鋅鐵液流等13個儲能電站項目,是國內(nèi)鋅鐵液流電池技術(shù)領域主要系統(tǒng)集成商;安馳新能源成功進入2022年戶用儲能鋰電池出貨量前10榜單。此外,全省鋰電行業(yè)擁有國家級制造業(yè)單項冠軍企業(yè)2家,國家級專精特新“小巨人”企業(yè)18家,省級專業(yè)化“小巨人”和專精特新中小企業(yè)70余家。
江西“缺煤、無油、乏氣”等客觀現(xiàn)實使得能源對外依存度較高,96%以上煤炭、100%原油和天然氣依靠省外調(diào)入,發(fā)展儲能筑強電力能源保障體系已成為產(chǎn)業(yè)、能源供需雙向奔赴的最佳抉擇之一。然而,江西儲能產(chǎn)業(yè)仍然面臨一些不足,主要表現(xiàn)為:
一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)前重后輕,儲能企業(yè)多數(shù)分布在產(chǎn)業(yè)鏈上游、價值鏈低端,主要以礦產(chǎn)開發(fā)和冶煉、電池材料制造等高耗能加工業(yè)為主,產(chǎn)業(yè)鏈中游電池產(chǎn)能釋放有待時日,下游系統(tǒng)集成規(guī)模較小,儲能變流器PCS等核心配套產(chǎn)業(yè)缺乏。二是技術(shù)路線較為單一,省內(nèi)多個地市把鋰電產(chǎn)業(yè)設為首位產(chǎn)業(yè)或主導產(chǎn)業(yè),同質(zhì)競爭激烈,而液流電池、無鋰型離子電池、氫儲能、長時儲能等先進儲能產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃不足。
一是鋰資源供應鏈安全面臨保供風險。當前鋰電頭部企業(yè)大量涌入,鋰資源需求大增,2022年全省31.6萬噸鋰鹽生產(chǎn)原料中,進口鋰輝石精礦占比遠高于本地鋰云母占比。此外,云母提鋰產(chǎn)生的大量尾渣尾泥及高值金屬回收產(chǎn)業(yè)難題尚未得到有效解決。二是鏈上企業(yè)未能形成發(fā)展合力。儲能終端產(chǎn)品龍頭企業(yè)不多、體量不大,正極材料等環(huán)節(jié)較為薄弱,鋰電優(yōu)勢環(huán)節(jié)如隔膜、負極材料、電解液等鋰電材料企業(yè)間合作不深。
一是儲能電價機制有待完善。儲能產(chǎn)業(yè)走向商業(yè)化面臨成本和安全挑戰(zhàn),江西剛實施分時電價機制差改革,但關(guān)于調(diào)峰調(diào)頻電站的相關(guān)收益政策、共享儲能的優(yōu)惠政策尚未出臺,輔助服務市場以及調(diào)頻輔助服務市場總體補償量不高,容量補償?shù)氖袌鰴C制細則仍需完善。二是產(chǎn)業(yè)扶持力度不大。本土儲能市場需求尚未挖掘,新型儲能示范項目數(shù)量偏少、規(guī)模偏小,贛鋒鋰電 、江西電建等儲能項目基本在省外開展。
儲能作為構(gòu)建智能電網(wǎng)與實現(xiàn)可再生能源發(fā)電的關(guān)鍵支持技術(shù),是實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略和能源轉(zhuǎn)型的重要抓手。江西鋰礦、稀土礦產(chǎn)資源豐富,鋰電、光伏新能源產(chǎn)業(yè)基礎牢固,應搶抓“雙碳”戰(zhàn)略機遇,發(fā)展具有江西特色的新型儲能產(chǎn)業(yè)。
打造全球具有影響力的鋰電先進制造業(yè)集群。統(tǒng)籌規(guī)劃宜春、新余兩地鋰電產(chǎn)業(yè),鞏固鋰鹽基礎優(yōu)勢和鋰電關(guān)鍵材料行業(yè)地位,聚焦正極材料補鏈、電池制造強鏈,加快構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。著力補齊儲能系統(tǒng)集成短板,以南昌為核心,聯(lián)合吉安、撫州等地,通過補鏈延鏈,引進逆變器、能量管理系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、儲能柜及消防等相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)。立足上饒光伏產(chǎn)業(yè)基礎,圍繞“光伏+”,鼓勵晶科能源等光伏龍頭企業(yè)開展光儲融合產(chǎn)業(yè)布局。
提升鋰電產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈韌性。不斷規(guī)范鋰資源探、采、選、冶全過程的管控,加強鋰礦鋰渣綜合化、無害化開發(fā)利用。做大廢舊鋰離子電池梯次利用及綜合回收產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)資源循環(huán)利用,強化鋰資源保供能力。聚焦鋰電池和儲能系統(tǒng)龍頭企業(yè)培育,以終端帶動上游和配套企業(yè)鏈式發(fā)展。搭建鋰電產(chǎn)品信息共享平臺,促進供需產(chǎn)業(yè)鏈上下游的對接、產(chǎn)銷銜接,鼓勵企業(yè)通過簽訂長單、技術(shù)合作等方式強化本土配套能力,降低產(chǎn)業(yè)鏈成本。
聚焦前沿技術(shù)打造儲能新屏障。發(fā)揮鋰產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新聯(lián)合體等平臺支撐作用,圍繞儲能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù),重點突破儲能關(guān)鍵材料改性提升、高安全性電池材料體系、低成本化制備和能效提升技術(shù)、大容量儲能電芯技術(shù)。加強電池壽命、安全等技術(shù)研究,加快電池補鋰技術(shù)、水系電解液、(半)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化應用化。圍繞無鋰型儲能,推進鈉離子電池、液流電池產(chǎn)業(yè)化,爭取更多先進儲能項目落地。
推動稀土儲氫應用構(gòu)筑儲能新堡壘。充分發(fā)揮江西離子型中重稀土資源產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,加快鑭、鈰等高豐度輕稀土“過?!痹馗邇r值應用,支持中國稀土集團、江鎢浩運等企業(yè)牽頭,圍繞高容量新型稀土儲氫材料開展聯(lián)合攻關(guān),推動稀土儲氫材料向鎳氫電池和固態(tài)儲氫裝備縱深發(fā)展,提升稀土資源高效均衡利用水平。以“揭榜掛帥”方式開展“氫電耦合”和燃料電池車輛及船舶等科技創(chuàng)新示范工程,推動電解水制氫、固態(tài)儲氫和燃料電池發(fā)電技術(shù)及裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
開展多元儲能示范。設立新型儲能先進技術(shù)成果轉(zhuǎn)化基金,支持多元體系儲能技術(shù)可行性及應用場景研究,積極探索鋰電、液流和其他先進儲能技術(shù)示范。加大對區(qū)域內(nèi)新型儲能項目金融支持,在同質(zhì)同價條件下,優(yōu)先采購省內(nèi)生產(chǎn)的儲能產(chǎn)品來實施項目。推動鋰電制造業(yè)全生命周期減碳,支持有條件的地區(qū)和企業(yè)開展光伏項目碳減排量的核算和交易試點。以碳達峰試點園區(qū)建設工作為突破口,開展一批“光儲充熱”高能效用能示范項目,為園區(qū)內(nèi)企業(yè)提供綠色電力消費渠道。
優(yōu)化新型儲能發(fā)展生態(tài)。借鑒青海等省份的共享儲能商業(yè)模式經(jīng)驗做法,提高區(qū)域內(nèi)儲能系統(tǒng)利用水平,為儲能電站創(chuàng)造更多盈利空間。選擇光伏、風電紅色消納預警區(qū)域,開發(fā)“新能源+儲能”一體化模式,采用優(yōu)先分配指標或財政補貼等措施,支持新增及已建成的集中式光伏電站等新能源發(fā)電站配套建設新型儲能設施,促進新能源產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。持續(xù)完善儲能標準,規(guī)范省內(nèi)新能源配儲項目產(chǎn)品及系統(tǒng)技術(shù)標準,建立儲能產(chǎn)品綜合檢測機構(gòu),出臺儲能電站并網(wǎng)運行細則,建立技術(shù)監(jiān)督機制和安全管理機制,規(guī)范儲能電站并網(wǎng)調(diào)度運行管理,提升電站本質(zhì)安全。