儲能的2020：方向之考

文 / 陳海生 俞振華 張靜

中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟

被稱(chēng)為"管理哲學(xué)之父"的英國經(jīng)濟學(xué)家查爾斯·漢迪(Charles Handy)曾在《第二曲線(xiàn)》中提出一個(gè)觀(guān)點(diǎn)：新興行業(yè)、組織和市場(chǎng)的增長(cháng)總會(huì )遵循"S型曲線(xiàn)"，在導入期進(jìn)步緩慢，經(jīng)過(guò)破局點(diǎn)后會(huì )快速增長(cháng)，走向曲線(xiàn)頂端，但這時(shí)也會(huì )出現增長(cháng)放緩。

儲能在"十三五"前幾年中的發(fā)展路徑，正是這樣的一個(gè)"S型"。

2016年11月，儲能首次以專(zhuān)項規劃形式被納入《可再生能源發(fā)展"十三五"規劃》中，與此同時(shí)，儲能技術(shù)的升級也推進(jìn)了成本下降。

2018年，隨著(zhù)電網(wǎng)側儲能"強勢出擊"，國內儲能產(chǎn)業(yè)迎來(lái)真正的破局點(diǎn)。此外，以壓縮空氣、蓄冷蓄熱、飛輪儲能等為代表的物理儲能技術(shù)實(shí)現了技術(shù)突破。

2019年，行業(yè)整體仍然保持了發(fā)展態(tài)勢。根據中國能源研究會(huì )儲能專(zhuān)委會(huì )、中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟數據的統計，截至2019年三季度，中國已投運儲能項目累計裝機規模為31.69吉瓦，電化學(xué)儲能的累計裝機規模達到1.27吉瓦。但在下半年，受《輸配電定價(jià)成本監審辦法》等政策和市場(chǎng)因素影響，電化學(xué)儲能的增速明顯放緩。

在此情況下，儲能行業(yè)需要如何調整方向、迎接挑戰?

電力仍是方向

儲能在"十三五"前幾年的最大突破，無(wú)疑是真正從示范走進(jìn)商業(yè)化初級階段。而圍繞電力相關(guān)產(chǎn)業(yè)實(shí)現應用，則是推動(dòng)商業(yè)化落地的最大動(dòng)力。2019年，儲能行業(yè)的應用仍然集中在電力行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。

在發(fā)電側，光伏配置儲能(光儲)、風(fēng)電配置儲能(風(fēng)儲)、火電聯(lián)合儲能(火儲)是三種主要模式，且三種模式都有發(fā)展前景。

火儲參與調頻輔助服務(wù)項目發(fā)展最快，截至2019年9月，已并網(wǎng)的火儲項目規模為69兆瓦，發(fā)布的簽約項目規模超過(guò)810兆瓦，其中廣東市場(chǎng)規模最大，總量超過(guò)364兆瓦。如果現有單邊市場(chǎng)政策不變，預計市場(chǎng)很快會(huì )趨于飽和， 但隨著(zhù)更多地區輔助服務(wù)政策和現貨市場(chǎng)機制出臺，未來(lái)仍有新的發(fā)展潛力。圍繞火電構建的靈活性電源的新模式能夠為可再生能源發(fā)展提供必要支撐。

風(fēng)儲最早的應用模式出現在2013年，代表項目是遼寧臥牛石風(fēng)電場(chǎng)儲能項目，當時(shí)電網(wǎng)給予了調度優(yōu)先的試行政策;2019年，最新的應用是江蘇的海上風(fēng)電和安徽的陸上風(fēng)電，這些地區都給予配備儲能的新建項目?jì)?yōu)先并網(wǎng)權，該方式有望在2020年推動(dòng)風(fēng)儲應用的規模發(fā)展。

從2018年開(kāi)始，多家新能源公司布局光儲應用，已有多個(gè)光儲項目并網(wǎng)。2019年10月，新疆給予配置儲能的光伏項目額外100小時(shí)的上網(wǎng)優(yōu)惠政策，但核算下來(lái)，按現有儲能成本收益有限，激勵效果不明顯。青海創(chuàng )造了使用區塊鏈技術(shù)共享儲能模式，把光伏儲能通過(guò)大電網(wǎng)實(shí)現交易與互聯(lián)，該模式增加了新能源廠(chǎng)商對未來(lái)電力市場(chǎng)機制的期望值，被長(cháng)期看好。

在用戶(hù)側，雖然2018年全球和中國的儲能市場(chǎng)達到了一個(gè)高潮，年增長(cháng)超過(guò)以往15年總和，而且國外的用戶(hù)側儲能發(fā)展很好，但中國的用戶(hù)側儲能發(fā)展不快。2019年第三季度，國內用戶(hù)側項目的新增并網(wǎng)項目為60.6兆瓦。電池成本的下降并未明顯改善用戶(hù)側儲能的收益，非技術(shù)成本較高，安全事故引發(fā)的用戶(hù)顧慮，以及電價(jià)波動(dòng)額外帶來(lái)的風(fēng)險都影響了項目開(kāi)發(fā)速度。

在電網(wǎng)側，輔助服務(wù)項目是新增項目中的亮點(diǎn)。從2019年前三季度的統計數據看，輔助服務(wù)新增投運項目的裝機占比最大，為53.7%，與去年同期和環(huán)比今年二季度，均增長(cháng)了133.3%。

不難看出，電力系統用儲能需求的增加帶動(dòng)了儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，儲能技術(shù)在電力系統發(fā)輸配用各個(gè)領(lǐng)域找到了價(jià)值點(diǎn)，但仍然存在三方面問(wèn)題。

第一，由于電力市場(chǎng)開(kāi)放程度相對有限，利于儲能等新技術(shù)參與電力市場(chǎng)的環(huán)境尚不完備，各領(lǐng)域儲能技術(shù)商業(yè)化應用舉步維艱。

第二，儲能獨立市場(chǎng)主體地位尚未落實(shí)，雖然國家層面文件已明確儲能電站的獨立市場(chǎng)主體地位，但從系統建設角度來(lái)看，各地方和部門(mén)鮮有操作規程，尚不明確如何對儲能項目進(jìn)行綜合認定和落地。從運行角度來(lái)看，儲能參與市場(chǎng)的交易、調度和結算體系尚未與之匹配。

第三，化學(xué)儲能安全問(wèn)題已經(jīng)備受關(guān)注。眾所周知，安全可靠是儲能規?；l(fā)展的基本條件，迫切需要從儲能電池本體安全、系統集成安全和電力系統調度安全等多方面入手，進(jìn)一步提高化學(xué)儲能技術(shù)應用中的安全問(wèn)題。

效率亟待提升

目前，國內儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入關(guān)鍵時(shí)刻，儲能產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的過(guò)程中暴露出一些問(wèn)題，為了保障儲能產(chǎn)業(yè)持續健康的發(fā)展，不僅需要政府給予政策支持，更需要儲能產(chǎn)業(yè)不斷完善自身。

完善自身、挖掘潛力，正是查爾斯·漢迪對"S型曲線(xiàn)"下滑的破解之道--趕在第一條曲線(xiàn)逐漸消失之前，開(kāi)始一條新的S型曲線(xiàn)。從儲能行業(yè)看，這條新的S型曲線(xiàn)將來(lái)自技術(shù)領(lǐng)域。

2019年，我國化學(xué)儲能技術(shù)取得了重要進(jìn)展，鋰電池技術(shù)突破了鋰補償規模量產(chǎn)技術(shù)，單體循環(huán)壽命得到提升，液流電池能量密度進(jìn)一步提高，儲能型固態(tài)鋰離子電池和固態(tài)鈉離子電池技術(shù)研發(fā)取得新進(jìn)展。

2019年，物理儲能技術(shù)也取得多項突破。國際首套10兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能通過(guò)科技部驗收，國際首套的100兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能項目在張家口正式開(kāi)工;蓄熱技術(shù)多點(diǎn)開(kāi)花，2兆瓦級飛輪儲能并聯(lián)機組實(shí)現軌道交通的工程示范，國產(chǎn)250千瓦高速飛輪應用于UPS示范，單機400千瓦高速電機關(guān)鍵技術(shù)取得了突破。

2020年，化學(xué)儲能技術(shù)需要進(jìn)一步提高壽命、效率和安全性，有望在高安全鋰電池、固態(tài)鋰電池、高能量密度液流電池技術(shù)方面取得新進(jìn)展;物理儲能技術(shù)需要進(jìn)一步提高規模、效率和推廣應用，有望在100兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能、高密度復合儲熱、400千瓦高速飛輪儲能關(guān)鍵技術(shù)方面取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展;無(wú)論物理儲能還是化學(xué)儲能，都需要進(jìn)一步降低成本，來(lái)推動(dòng)儲能的商業(yè)化。

最近十年，主流儲能技術(shù)成本每年降低10～20%，預計2020年將延續這一趨勢，但儲能技術(shù)的成本不會(huì )無(wú)限下降，達到一定規模后儲能成本將趨于穩定。更重要的是，掌握自主知識產(chǎn)權的原創(chuàng )技術(shù)，我國的儲能技術(shù)才能有核心競爭力，我國的儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展才能有根基。

在提升核心競爭力方面，行業(yè)需要從以下四方面入手：

針對化學(xué)儲能技術(shù)，尤其是發(fā)展比較快的鋰離子電池，在單體電池性能不斷提升前提下，著(zhù)重提升系統產(chǎn)品的安全性、使用壽命、環(huán)境適用性和可靠性，滿(mǎn)足客戶(hù)的需求;按照儲能應用領(lǐng)域的不同開(kāi)發(fā)不同儲能專(zhuān)用電池產(chǎn)品，另外隨著(zhù)儲能市場(chǎng)的不斷釋放，需要盡早建立儲能電池產(chǎn)品回收產(chǎn)業(yè)鏈。

針對物理儲能技術(shù)，包括新型壓縮空氣儲能技術(shù)、蓄冷蓄熱、飛輪儲能技術(shù)等，應重點(diǎn)支持開(kāi)展系統示范和應用推廣工作。

此外，儲能技術(shù)標準方面仍需要不斷完善，"十三五"期間我國初步建立了儲能技術(shù)標準體系，后續仍然需要進(jìn)一步完善儲能技術(shù)標準體系尤其儲能技術(shù)本體及系統安全標準的建立。

在儲能技術(shù)人才培養方面，儲能作為一個(gè)多學(xué)科交叉的產(chǎn)業(yè)，涉及學(xué)科眾多，有物理、化學(xué)等不同學(xué)科。但目前，產(chǎn)業(yè)內多學(xué)科復合型人才不足，需要加強復合型人才的培養。

"新兵"尚需支持

2020年后，可再生能源行業(yè)將全面進(jìn)入平價(jià)時(shí)代?？稍偕茉床⒕W(wǎng)比例的提高，或將使儲能應用從"錦上添花"變成"不可或缺"的關(guān)鍵支撐技術(shù)。因此，儲能將有望得到更大需求。

商機很多，但我們也要認識到，無(wú)論是光伏、風(fēng)電還是儲能仍然是電力領(lǐng)域的"新兵"，發(fā)展潛力巨大，但發(fā)展過(guò)程不是一蹴而就，在2020年乃至"十四五"期間，行業(yè)還需要市場(chǎng)機制的持續完善和政策的持續支持。

首先，要加強組織領(lǐng)導和政府的頂層規劃，將儲能納入國家能源發(fā)展規劃，設置儲能專(zhuān)項全面規劃產(chǎn)業(yè)技術(shù)和應用發(fā)展，建立完善扶持政策，切實(shí)推動(dòng)各項措施落實(shí)到位，形成政、產(chǎn)、學(xué)、研、用結合的發(fā)展局面。

其次，保證峰谷電價(jià)差、調頻價(jià)格基本穩定，明確不得收取儲能電站的容量費等。同時(shí)，加快推動(dòng)儲能參與電力市場(chǎng)交易獲得合理補償的政策，建立與電力市場(chǎng)化運營(yíng)服務(wù)相配套的儲能服務(wù)補償機制。推動(dòng)儲能參與電力輔助服務(wù)補償機制試點(diǎn)工作，建立相配套的儲能容量電費機制。同時(shí)，建立健全補償監管機制，嚴懲違規行為等。

第三，加快儲能市場(chǎng)化應用，在主要應用領(lǐng)域盡快理順"誰(shuí)受益，誰(shuí)付費"、加快建立儲能等靈活性資源市場(chǎng)化交易機制和價(jià)格形成機制，鼓勵儲能直接參與市場(chǎng)交易，通過(guò)市場(chǎng)機制實(shí)現盈利，激發(fā)市場(chǎng)活力等。

第四，建立廢舊電池處置機制和研究電池儲能系統回收機制，杜絕儲能電池產(chǎn)業(yè)鏈可能帶來(lái)的環(huán)境污染，確保儲能產(chǎn)業(yè)的綠色和可持續發(fā)展等。
(作者分別系中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長(cháng)、常務(wù)副理事長(cháng)、監事長(cháng))