編者按:隨著新能源產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,儲(chǔ)能行業(yè)隨之迎來(lái)了發(fā)展的黃金期。儲(chǔ)能技術(shù)在整個(gè)能源輸出體系包括電網(wǎng)側(cè)、需求側(cè)都有廣泛的應(yīng)用和需求。據(jù)預(yù)測(cè),未來(lái)的儲(chǔ)能成本將會(huì)持續(xù)下降,新能源會(huì)是中國(guó)儲(chǔ)能發(fā)展快速發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。
在2018“一帶一路”新能源國(guó)際合作論壇上,中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所副所長(zhǎng)陳海生指出:隨著儲(chǔ)能和新能源的快速發(fā)展,二者能夠相互支持、相互驅(qū)動(dòng),為能源革命做好支撐技術(shù)應(yīng)有的貢獻(xiàn)。他說(shuō)
儲(chǔ)能是通過(guò)介質(zhì)或者設(shè)備把能量存儲(chǔ)起來(lái),需要時(shí)再將能量釋放的過(guò)程。廣義的儲(chǔ)能包括煤、石油、天然氣等化石能源,化石能源實(shí)質(zhì)上就是將億萬(wàn)年的太陽(yáng)能儲(chǔ)存起來(lái),狹義的儲(chǔ)能僅包括儲(chǔ)電和儲(chǔ)熱。儲(chǔ)電分為物理儲(chǔ)電和化學(xué)儲(chǔ)電,物理儲(chǔ)電有抽水儲(chǔ)能,化學(xué)儲(chǔ)電有鉛酸電池、鋰電池;儲(chǔ)熱分為顯熱、潛熱、化學(xué)儲(chǔ)熱等。
從鉛酸電池到動(dòng)力車,再到可再生能源、智能電網(wǎng),每一種儲(chǔ)能方式都有廣泛而又重大的戰(zhàn)略意義。華盛頓特區(qū)經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)基金會(huì)總裁里夫金認(rèn)為,第三次工業(yè)革命將是目前經(jīng)濟(jì)危機(jī)的一種解決之道,五大智能支柱產(chǎn)業(yè)將催生新型經(jīng)濟(jì)范式。總體來(lái)看,將是一種能源互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)。國(guó)務(wù)院也把儲(chǔ)能列為100個(gè)重大項(xiàng)目之一,李克強(qiáng)總理特別強(qiáng)調(diào):“要集中力量在可再生能源開發(fā)利用,特別是新能源利用和儲(chǔ)能、微網(wǎng)技術(shù)上取得突破,搶占能源革命的制高點(diǎn) ”。過(guò)去10年里,世界儲(chǔ)能技術(shù)除了抽水儲(chǔ)能以外發(fā)展得都很快。
儲(chǔ)能技術(shù)在整個(gè)能源輸出體系有廣泛的應(yīng)用和需求。對(duì)于電網(wǎng)側(cè),儲(chǔ)能技術(shù)可以輔助動(dòng)態(tài)運(yùn)行、延緩新建機(jī)組、大規(guī)模接入可再生能源;對(duì)于需求側(cè),可以進(jìn)行需求管理和電能質(zhì)量緊急備用。當(dāng)然還有調(diào)峰調(diào)谷、電壓支持等作用。在橫坐標(biāo)上是規(guī)模,縱坐標(biāo)上是時(shí)間的儲(chǔ)能應(yīng)用,需求坐標(biāo)圖中,不同方面的儲(chǔ)能應(yīng)用對(duì)規(guī)模和性能有不同的要求,加入技術(shù)變量之后,不同的儲(chǔ)能技術(shù)能夠滿足不同的需求;如果把不同的儲(chǔ)能技術(shù)放在同一張表中,可以對(duì)比出不同儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)劣:物理儲(chǔ)能壽命比較長(zhǎng)、規(guī)模比較大,化學(xué)儲(chǔ)能響應(yīng)時(shí)間比較快、效率相對(duì)比較高。但是經(jīng)過(guò)最近20多年的發(fā)展,物理儲(chǔ)能逐漸取消抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣、儲(chǔ)熱儲(chǔ)冷、飛輪技術(shù),化學(xué)儲(chǔ)能取消了鉛酸電池、鋰電池、液流電池。
根據(jù)新能源海外發(fā)展聯(lián)盟和儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)盟對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè),未來(lái)的儲(chǔ)能成本將會(huì)持續(xù)下降,以五年為一個(gè)周期,價(jià)格下降為原來(lái)的二分之一或三分之一,但下降速度放緩;到2017年底,全球儲(chǔ)能技術(shù)的總體裝機(jī)規(guī)模逼近172.4GW,年均增速為40%~50%。2018年上半年增長(zhǎng)更為顯著,目前的全球總裝機(jī)為173.5GW,熱化學(xué)儲(chǔ)能增長(zhǎng)了133%;從國(guó)別來(lái)看,因?yàn)橛?guó)在2017年出臺(tái)了16條支持政策,從而出現(xiàn)了爆炸式的增長(zhǎng),以44%名列第一,中國(guó)是15%,韓國(guó)是13%,德國(guó)是11%,美國(guó)是6%;從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,主要集中在電網(wǎng)車、用戶車、可再生能源并網(wǎng)和輔助服務(wù)??稍偕茉醇胁⒕W(wǎng)與新能源發(fā)展直接相關(guān)。用戶側(cè)主要依靠分布式光伏的驅(qū)動(dòng),而分布式光伏波動(dòng)性較為劇烈,需要儲(chǔ)能使其趨于穩(wěn)定。新能源驅(qū)動(dòng)是電網(wǎng)側(cè)的重要?jiǎng)恿?,原因在于新能源的間歇性沖擊了電網(wǎng),儲(chǔ)能應(yīng)用也得到了大幅度的擴(kuò)展;從國(guó)際比較來(lái)看,各國(guó)發(fā)布的儲(chǔ)能項(xiàng)目大部分在百兆瓦以上,全球市場(chǎng)基本一致,截至到2018年6月底,中國(guó)的裝機(jī)為29.7GW,以電池(此處存疑)為主的新型儲(chǔ)能技術(shù)增長(zhǎng)了127%,和國(guó)際基本一致;從地域比較來(lái)看,江蘇發(fā)展速度名列第一,西部地區(qū)發(fā)展很快,像青海、貴州、內(nèi)蒙古,河南的表現(xiàn)也十分突出,但是分布差太大;從技術(shù)上來(lái)看,中國(guó)的技術(shù)主要以鋰電池和鉛酸電池為主,應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)和分布式服務(wù),主要的驅(qū)動(dòng)力還是依靠于集中式、用戶側(cè)、電網(wǎng)側(cè),因此,新能源是中國(guó)儲(chǔ)能發(fā)展快速發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。
儲(chǔ)能市場(chǎng)主要分成以下三種:一種是集中式風(fēng)電站。中國(guó)西部省區(qū)的新能源已經(jīng)占了相當(dāng)高的比例,在這種情況下可再生能源間歇性和不穩(wěn)定性要求提高其可控性,因此,儲(chǔ)能是主要的解決方案。一種是新能源微網(wǎng),代表性的是分布式光伏。一種是輔助服務(wù),如輔助調(diào)頻、調(diào)峰,流量的轉(zhuǎn)換利用。中國(guó)的儲(chǔ)能市場(chǎng)與國(guó)際是一致的。目前,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈形成了如下模式:上游主要是原材料,中游是關(guān)鍵部件基礎(chǔ),下游是用戶市場(chǎng),儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了10年、20年的發(fā)展已經(jīng)形成了一個(gè)成熟的產(chǎn)業(yè)璉,為下一步儲(chǔ)能爆發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
儲(chǔ)能的商業(yè)模式基本上可以分為如下類別:依靠新能源驅(qū)動(dòng)的發(fā)電領(lǐng)域主要解決的是可再生能源的間歇性、不穩(wěn)定性,提高可再生能源的可控性、可利用率,以及輔助動(dòng)態(tài)的服務(wù);可再生能源的控制主要通過(guò)安裝千瓦的儲(chǔ)能設(shè)備,提高能源的電網(wǎng)效率;輔助服務(wù),如調(diào)頻、電壓支持、調(diào)峰主要通過(guò)儲(chǔ)能完成調(diào)頻、調(diào)峰,實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”的效果;用戶側(cè)領(lǐng)域,主要用于分布式能源、分布式光伏和分布式的園區(qū),通過(guò)分析用戶的電價(jià)、容量、電能質(zhì)量、緊急備用,與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合。
中國(guó)政府高度重視儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展,并將其列為國(guó)家重點(diǎn)的支持領(lǐng)域。2017年9月,國(guó)家發(fā)改委、能源局、工信部、科技部、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確了儲(chǔ)能電站在整個(gè)電力行業(yè)的主體地位,明確了儲(chǔ)能發(fā)展的五大任務(wù):推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)裝備研發(fā)示范;推進(jìn)儲(chǔ)能提升可再生能源利用水平應(yīng)用示范;推進(jìn)儲(chǔ)能提升電力系統(tǒng)靈活性、穩(wěn)定性應(yīng)用示范;推進(jìn)儲(chǔ)能提升用能智能化水平應(yīng)用示范;推進(jìn)儲(chǔ)能多元化應(yīng)用支撐能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范,要求儲(chǔ)能在“十三五”進(jìn)入商業(yè)化初期,建成一批試點(diǎn)示范、研發(fā)一批重點(diǎn)技術(shù)和核心裝備、形成一批重點(diǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、探索一批可推廣的商業(yè)模式、培育一批有競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)主體,到“十四五”形成規(guī)?;l(fā)展,包括形成產(chǎn)業(yè)體系,完成掌握具有國(guó)際領(lǐng)先水平的核心裝備,形成一批有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)主體。這些為整個(gè)儲(chǔ)能的發(fā)展指明了方向和規(guī)劃了路徑。2018年又陸續(xù)出臺(tái)了一些實(shí)施細(xì)則和支持政策,各個(gè)地方不同行業(yè)也出臺(tái)了支持的政策,對(duì)于儲(chǔ)能發(fā)展是重大的利好。
新能源和儲(chǔ)能可能是一對(duì)雙胞胎,但是新能源發(fā)展明顯超過(guò)了儲(chǔ)能。但是隨著儲(chǔ)能和新能源的快速發(fā)展,二者相互支持、相互驅(qū)動(dòng),為能源革命做好支撐技術(shù)應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
原標(biāo)題:儲(chǔ)能技術(shù)在新能源領(lǐng)域大有作為