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一文讀懂國內電化學儲能商業化現狀

   2017-06-01 電池中國網曹武佳41640
核心提示:在過去的一百多年間,電網沒有儲能也照樣運行。但現在情況已經有所改變,儲能成為第三次工業革命的支柱之一,對于實現能源互聯互通,它的配套發展正如引擎于奔馳的汽車一樣重要。
在中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)秘書長張靜看來,儲能將在“十三五”期間由規模示范期走向商業化應用初期。

目前,中國應用的儲能技術主要分為三類:以抽水蓄能和壓縮空氣儲能為主的物理儲能;以熔融鹽為主的儲熱技術和電化學儲能。相較于前兩者的大體量應用和高成熟度,電化學儲能技術還稍顯稚嫩。而隨著電動汽車動力電池市場容量的快速擴大,規模化生產帶來電池成本的快速下降;另一方面,鈉硫電池、燃料電池等新技術的不斷進步,將為儲能產業的發展帶來無限可能。業界普遍認為,儲能產業尤其是電化學儲能領域,將在2020年前后迎來產業化發展的高潮。

政策利好但補貼方案短期難產

“十三五”時期是我國推動能源革命的蓄力加速期,作為“十三五”的開局之年,2016年中國電力市場化改革持續深入推進,配售電放開、構建靈活價格機制和輔助服務市場試點建設等為儲能打開了市場化應用的空間。

2017年3月,《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見(征求意見稿)》發布,首次明確了儲能的戰略定位:“儲能是推動主體能源由化石能源向可再生能源更替的關鍵技術”,“是構建能源互聯網、促進能源新業態發展的核心基礎”,“是提升傳統電力系統靈活性、經濟性和安全性的重要手段”。據國家能源局能源節約和科技裝備司副司長修炳林透露,目前已經完成了意見征求階段,正在修改、完善,爭取盡快發布。

但是,針對儲能產業,國家仍無針對性的補貼方案。征求意見稿也僅僅提到“將先進儲能納入可再生能源發展、配電網建設、智能電網等專項基金支持范圍,根據不同應用場景研究出臺針對性補償政策”。電池中國網分析認為,短期內出臺儲能專項補貼方案的可能性仍然較小,建議監管部門從財稅等調節機制入手來促進當前行業的健康有序發展。據電池中國網觀察,雙登集團、猛獅科技、中天儲能等一批領軍企業已在沒有補貼的情況下,積極探索儲能商業化新模式。

市場利好體量增速迅猛

據CNESA項目庫不完全統計,截至2016年年底,全球投運電化學儲能項目的累計裝機規模達1769.9MW,近5年(2012-2016)的年復合增長率達32%。

2016年中國投運電化學儲能項目的累計裝機規模達243MW。其中,新增投運電化學儲能項目的裝機規模為101.4MW,同比增長299%。從應用分布來看,可再生能源并網仍然是2016年中國新增投運電化學儲能項目應用規模最大的領域,占比55%。

未來,隨著儲能在工商業用戶側、可再生能源電力調峰、調頻輔助服務等領域的應用價值日益清晰,項目快速規劃部署,可以預見中國儲能產業將繼續保持強勁增長勢頭。權威數據預測,到2020年年底,中國電化學儲能技術的累計裝機規模將達到2GW。

國內電化學儲能技術概況

盡管裝機量不大,但電化學儲能是全球發展最為迅速,增速最快,也是當前運行項目數最多的技術。目前電化學儲能技術是各國儲能產業研發和創新的重點領域,主要包括鉛酸蓄電池技術、液流電池技術、鈉硫電池技術、鋰離子電池技術等。

短期來看鉛酸蓄電池成本最低,中長期看鋰電池潛力最大。從應用領域來看,鈉硫電池、鋰電池領域最為廣闊,包括新能源并網,削峰填谷、分布式應用等。從成本比較來看,鉛酸蓄電池成本低于其他化學儲能技術;受益于規模效應和產業集群效應,鋰電成本下降速度更快,未來潛力最大;而鈉硫電池仍面臨成本高的難題,所以現在尚未在全球實現大規模應用。

從實際應用來看,2016年中國新增投運的電化學儲能項目幾乎全部使用鋰離子電池和鉛酸蓄電池,兩類技術的新增裝機占比分別為62%和37%。

具有長壽命和高安全特征的液流電池,也是國內電化學儲能技術的一個重要發展方向。比如,大連融科儲能公司總工程師張華民帶領團隊成功研發全釩液流儲能技術,不僅在全世界率先實現儲能電池項目的產業化,還讓我國成為這一領域國際標準的制定者。

國外儲能商業化參考

德國、美國、中國、韓國、日本、英國、澳大利亞是2016年全球儲能市場最活躍的國家,這7個國家2016年新增投運電化學儲能項目規模占全球市場97%的份額。這些國家是怎么發展電化學儲能的?

美國:最早開始推廣電化學儲能示范項目

2009年以來,美國政府相繼撥款22億美元用于支持包括大規模儲能在內的電池技術研發。美國能源部在2011年發布的“戰略計劃”中,已明確將儲能上升到戰略層面,并通過政府直接投資、調整稅收、支持技術創新等手段促進儲能研發和應用。2013年下半年開始,美國已開始小范圍試水調峰儲能市場。

德國:直接補貼支撐光伏儲能

德國在推動儲能產業方面的動作較大,2013年和2014年共計劃投資5000萬歐元,對新購買儲能系統的用戶直接進行補貼,有效地促進了戶用儲能市場的發展。據預測,由于這一儲能補貼計劃的出臺,德國在未來5年的儲能裝機容量有望達到2GWh。

日本:電化學儲能提高彌補核電空缺

日本自福島事故后開始對電化學儲能行業進行重點扶持,開展了許多項目降低儲能成本。包括風電項目、車載電池、固定式儲能電池、電池材料技術評價等,涉及的儲能技術有鋰電池、鎳氫電池和釩電池等。2014年3月,日本經產省發起了新一輪針對鋰離子電池儲能系統的補貼計劃,共劃撥了100億日元,給予購買者購買系統價格2/3的資金補貼。

韓國:最大的燃料電池發電市場

熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)在韓美等國的大型發電設備中使用較多,規模達到60MW。韓國也成為目前最大的燃料電池發電市場。計劃到2022年,韓國每年將新增裝機規模700MW。在這樣的大背景下,韓國在燃料電池儲能領域不斷實現突破,并涌現出一股投資固體燃料電池的熱潮,僅2013年就有數十個兆瓦級燃料電池項目上線。據悉,到2022年韓國氫燃料電池發電的市場規模更有望攀升至150億美元。

東南亞:無電人口面積大亟需儲能發展

印度、馬來西亞、印尼等東南亞國家是微電網的新興市場。這些地區海島眾多,無電人口比例大,有些島嶼的無電人口覆蓋率甚至高達70%。鑒于這些島嶼的地理因素和經濟狀況,微電網成為唯一的解決方式,其對包括儲能在內的微網技術的需求正在增加。

一個靈活的市場環境決定了未來儲能商業化應用的走向,但在電力市場化改革初期,還需要一定的產業政策扶持,產業政策的著力點便是給予儲能公平參與市場的機會,在政府的監管下,讓儲能的價值真正變成企業的現金流。

展望“十三五”,中國儲能產業和市場的快速發展,將離不開能源政策支持、電改配套措施落地、可再生能源裝機及發電比例增加、儲能成本下降、可持續商業模式建立、資本放心進入等因素的驅動。

電池中國網分析認為,雖然儲能產業目前處于示范階段,但是對于企業布局來講正當時,建議國內企業跟隨“一帶一路”建設的腳步,重點關注以可再生能源并網、微網及分布式能源為代表的用戶側儲能市場以及動力電池的梯次利用等環節。另外,在商業模式上,建議關注“投資+運營”模式、儲能項目PPP模式、以及綜合能源解決方案等適合中國國情的創新模式。
 
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