儲能技術是人類走向低碳社會不可或缺的基礎前提,也是推動能源轉型的必要條件。在風電、太陽能等可再生能源大幅度增長,許多國家都在鼓勵分布式微網(wǎng)和智慧能源體系加速發(fā)展的時期,儲能技術應用迎來了廣闊的空間。
儲能技術被認為是決定未來經(jīng)濟的12大顛覆技術之一。國際著名咨詢機構麥肯錫預計,2025年儲能技術對全球經(jīng)濟價值貢獻將超過1萬億美元。
儲能技術在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)都可以發(fā)揮作用:在發(fā)電端,與傳統(tǒng)發(fā)電技術配合,針對太陽能發(fā)電、風電等不穩(wěn)定電源,提供調頻、調峰、旋轉備用等輔助服務,起到穩(wěn)壓、穩(wěn)流作用,提升清潔能源的并網(wǎng)效率。在輸配環(huán)節(jié),儲能技術可以增加靈活調節(jié)手段,起到削峰填谷和調頻作用。在用戶端,儲能技術可以就地儲存可再生能源并提供不間斷電源,提供需求響應手段,并可以為邊遠地區(qū)和海島提供電力。作為分布式電源、智能電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分,儲能技術在能源互聯(lián)網(wǎng)中具有舉足輕重的地位。
儲能技術對清潔能源發(fā)展意義重大。近年來,我國可再生能源快速發(fā)展,在風電和太陽能光伏總裝機容量和年度新增裝機容量等指標上均居世界首位。在此基礎上,優(yōu)化間歇性強、波動性大的可再生能源與電網(wǎng)的配置,減少棄風、棄光現(xiàn)象,最大程度地利用可再生能源資源變得尤為重要。
中國目前有抽水蓄能,有火電調峰,可以解決電網(wǎng)運行的一些問題。但抽水蓄能要開山、要架線、要通過升壓、降壓,最后通過電網(wǎng)送到用戶,這一系列工程非常大。如果將來電池儲能規(guī)模足夠大,并直接裝在大城市或附近變電站,就可在很大程度上節(jié)約電網(wǎng)投資,起到與抽水蓄能電站相似的作用。所以發(fā)展適于電力系統(tǒng)大規(guī)模工程應用的新型儲能技術是未來的方向?,F(xiàn)在中國有風、有光的西部北部地區(qū)電網(wǎng)相對薄弱、電力負荷相對較小,如果儲能設施具備大規(guī)模工程應用的技術和經(jīng)濟條件,將有利于棄風棄光問題的解決。同時,有了儲能技術的調節(jié),特高壓電力傳輸就會更加高效和經(jīng)濟。
中國政府對于儲能技術發(fā)展高度重視。2015年10月頒布的《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》要求,"加強儲能和智能電網(wǎng)建設,發(fā)展分布式能源,推行節(jié)能低碳電力調度"。國家發(fā)改委、工信部、國家能源局今年2月發(fā)布的《關于推進"互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源"發(fā)展的指導意見》要求,"開發(fā)儲電、儲熱、儲冷、清潔燃料存儲等多類型、大容量、低成本、高效率、長壽命儲能產(chǎn)品及系統(tǒng)。推動集中式能源發(fā)電基地配置適當規(guī)模的儲能電站、實現(xiàn)儲能系統(tǒng)與新能源、電網(wǎng)的協(xié)調優(yōu)化運行"。今年3月公布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》還提出,要"將新一代信息技術、生物技術、空間信息智能感知、儲能與分布式能源、高端材料、新能源汽車列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)"?!秶夷茉窗l(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020)確立了分布式能源、智能電網(wǎng)、新一代核電、先進可再生能源、儲能等9個重點創(chuàng)新領域和包括現(xiàn)代電網(wǎng)、大容量儲能在內的20個重點創(chuàng)新方向。儲能是《中國制造2025》的10大重點領域之一。先進儲能技術,包括面向可再生能源并網(wǎng)、分布式及微電網(wǎng)、電動汽車應用的儲能技術也是國家發(fā)改委、國家能源局最近版本的《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030)》所提出的15項重點任務之一。
2016年4月23日,北京國際能源專家俱樂部推出"清潔能源技術評估與推廣平臺(簡稱TAD)",首選大連融科儲能技術有限公司的全釩液流電池技術進行評估與推廣。美國能源部電網(wǎng)儲能項目顧問、西北太平洋國家實驗室電網(wǎng)儲能原首席科學家楊振國,中國電力科學研究院電工與新材料研究所所長來小康,南京自動化公司總經(jīng)理、華電科學研究院原院長應光偉,國家電網(wǎng)公司總工程師張啟平,國家氣候戰(zhàn)略與國際合作中心主任李俊峰和亞洲開發(fā)銀行能源技術總顧問翟永平6位專家參加了此次評估。原科技部秘書長、國務院參事、北京國際能源專家俱樂部名譽理事會副主席石定寰先生也全程出席了活動,并給出了自己的意見。
會議聽取了大連融科儲能技術發(fā)展有限公司副總經(jīng)理兼總工程師張華民先生對該公司自主研發(fā)的全釩液流電池儲能技術的介紹,以及國網(wǎng)遼寧電力有限公司副總經(jīng)理王芝茗先生對該技術在遼寧電網(wǎng)應用情況的介紹,并在此基礎上開展了熱烈的討論。
與會專家對所介紹的全釩液流電池在技術先進性、市場潛力、政策環(huán)境和健康安全環(huán)保四個維度進行了評估(評估報告另發(fā)),還就全釩液流電池技術的進一步推廣提出了以下建議:
一、 國家與政府層面的政策建議
一是加快推出《"十三五"儲能技術發(fā)展規(guī)劃》,對儲能技術的發(fā)展做出整體安排和具體要求。在規(guī)劃制訂過程中,要充分吸收與儲能產(chǎn)業(yè)相關的汽車行業(yè),手機行業(yè),電力行業(yè)以及其他相關產(chǎn)業(yè)的意見與建議。
二是進一步擴大儲能示范工程的實施力度,制定《國家發(fā)儲用一體化應用示范政策指南》,將儲能納入整體能源系統(tǒng)考慮,強化發(fā)電、儲能、用戶三方面的集成效應并提高和改善電力系統(tǒng)的整體效率,使得各種電池儲能技術在一體化應用過程中得到對比,產(chǎn)生其對應的效益和價值。而且,可以通過建立大容量儲能技術性示范和商業(yè)化運行平臺,探索有效的商業(yè)模式。
三是研究制訂《可再生能源與綠色儲能技術配額制試行草案》,因地制宜,分類研究制訂"風電+儲能","風光+儲能"、"分布式+微網(wǎng)+儲能"、"大電網(wǎng)+儲能"等綠色儲能技術配額制。具體來講,可以選擇有代表性的省份/區(qū)域"先試先行",按照儲能在電網(wǎng)側(百兆級儲能電站)、可再生能源發(fā)電側(如:風電/太陽能+儲能)和用戶側(智能微電網(wǎng))三個環(huán)節(jié)開展一系列示范項目。
四是開展以儲能技術代替柴油機組作為備用電源的試點工作,并給出相應的經(jīng)濟激勵。在一些新城區(qū)(如北京副首都)或工業(yè)園區(qū)的能源設計方案過程中,考慮"可再生能源、燃氣多聯(lián)供、地源熱泵、儲能+電網(wǎng)供電"的新型能源供應模式。結合島嶼開發(fā),特別是在南海島嶼開發(fā)上,開展儲能技術加太陽能組合能源供應試點。
五是要研究制定適合我國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的扶持政策。在目前儲能技術、成本尚待進一步突破、而市場機制又沒有建立起來的短期內,建議參考國外儲能產(chǎn)業(yè)的已有政策,可以嘗試性示范電價(度電補貼)、建設補貼(千瓦補貼),優(yōu)先并網(wǎng)接入及全額收購電力等補貼政策,以支持儲能產(chǎn)業(yè)的當前發(fā)展。
六是在整體電力定價體制機制改革的框架下,建立并健全儲能產(chǎn)業(yè)的市場機制,培育可持續(xù)的商業(yè)模式。中國儲能產(chǎn)業(yè)起步晚,最近五年國家才開始重視,把儲能提到重要位置上。北美、日本20年之前就有了儲能方面產(chǎn)業(yè)政策,也都已經(jīng)形成了運行機制。基于國家層面對儲能產(chǎn)業(yè)的高度重視,國家發(fā)改委、國家能源局應將儲能發(fā)展納入到電力體制改革中,建議研究制訂儲能電價、調峰價格、調頻價格以及其他輔助服務價格等定價機制,通過經(jīng)濟杠桿手段,推動儲能設施的應用和發(fā)展。參照國際做法和國內試點的經(jīng)驗,制訂相關法規(guī),提高投資方參與儲能設施建設的投資可預期性,降低投資風險。
七是為儲能技術發(fā)展提供公共服務,包括制訂儲能產(chǎn)品和系統(tǒng)的檢測標準和流程,建立檢測中心。
八是要修改風電場和光伏電站建設標準,建議風電場和光伏電站建設的時候配備適當?shù)膬δ茉O施。
二、 對儲能相關行業(yè)的建議
一是研究制訂《中國液流電池技術行業(yè)標準》。產(chǎn)業(yè)發(fā)展,標準先行。目前,我國液流電池技術處于國際領先水平,所以在國際上有相當?shù)脑捳Z權。國家能源局已經(jīng)批準成立了國家能源行業(yè)液流電池標準委員會,中國液流電池技術行業(yè)及國家標準的提前制定將對國際標準制定產(chǎn)生影響。
二是積極參與國際液流電池技術行業(yè)標準的制訂工作。我國具有液流電池領域的國際領先企業(yè),正在主導制定國際電工委員會的"液流電池通用技術條件和測試方法"國際標準。
三是積極參與《"十三五"儲能技術發(fā)展規(guī)劃》,目前中關村儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已經(jīng)領銜這項規(guī)劃的起草工作。鑒于決定儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的許多因素在于儲能行業(yè)之外,該規(guī)劃的起草方應及時聽取儲能產(chǎn)業(yè)外圍部門的意見和建議。
四是針對電力以及其他相關企業(yè),鑒于儲能技術在可再生能源并網(wǎng)以及智能微電網(wǎng)領域的關鍵作用,應積極支持儲能技術在不同電網(wǎng)環(huán)節(jié)的試點工作,并提供配套服務。
五是加大儲能技術開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化投入力度,進一步提升儲能產(chǎn)品性能,降低設備成本。
三、 對大連融科儲能的建議
一是要通過外包,降低系統(tǒng)成本。大連融科儲能可以通過進一步挖掘內部潛力,通過規(guī)模化和自動化生產(chǎn)來降低成本。外包也是降低成本的有效途徑,可考慮外包一些不具備核心競爭力的服務和產(chǎn)品。
二是尋找外援,做好輔助產(chǎn)業(yè)。大連融科要集中精力做強做大具有核心競爭力的電池和電解液等技術設備,在電池應用系統(tǒng)中每個環(huán)節(jié)的產(chǎn)品(如循環(huán)泵,逆變器、能量管理系統(tǒng))應該尋找專業(yè)化程度高的企業(yè)來協(xié)助完成,形成一個有利于儲能電池技術發(fā)展的產(chǎn)業(yè)集群。
三是要注重上下游輔助產(chǎn)品和技術的匹配,決不能將自己優(yōu)質的技術或產(chǎn)品置身于劣質配套系統(tǒng)中而影響客戶對于電池本身的信譽。為此,要重視系統(tǒng)集成,通過與相關企業(yè)的強強聯(lián)手,加強在能量控制系統(tǒng)的配套服務工作,有效解決電池系統(tǒng)運行過程中遇到的溫差、跑停、氫氣排放檢測等問題,提高系統(tǒng)運行的可靠性。
四是積極參與國家級應用示范工程項目和國家規(guī)劃,國家和國際標準的制訂工作。
五是加強國內市場開拓工作。應在遼寧電網(wǎng)應用試點的基礎上,開展在南方不結冰地區(qū)的試點工作,在加強與兩大電網(wǎng)合作的同時,加強開拓液流電池在微電網(wǎng)、智能電網(wǎng)、替代柴油機組、海島供電、新城市能源布局、充電站建設、工業(yè)園區(qū)多能互補等領域的開拓性試點工作,包括融資與貸款方式方面的創(chuàng)新。國內市場潛力巨大,但由于能源管理體制機制、價格機制、補貼制度等的缺失或不到位,開拓國內市場需要從長計議??煽紤]與太陽能、風能系統(tǒng)集成商、各大電力集團、大型新能源發(fā)電商以及有應用潛力的各級地方政府建立戰(zhàn)略合作關系,提前做好產(chǎn)業(yè)布局。
六是要加大開拓那些市場條件相對成熟、政策風險較低的海外市場,如歐洲市場,澳大利亞市場和美國市場,還可以結合我國"一帶一路"倡議,開拓沿線國家市場。這些市場的開發(fā)僅靠融科儲能自身的力量可能不夠,需要針對每個市場尋找合適的市場代理。
上述各項工作需要大連融科儲能在目前以科研主導的人才隊伍基礎上,加強市場開拓的人才體制建設。
四、 對終端用戶(電網(wǎng)企業(yè)以及電力用戶)建議
液流電池的終端用戶包括電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶、工業(yè)園區(qū)、微網(wǎng)用戶、分布式能源系統(tǒng)用戶、風光等可再生能源匹配用戶等。對這些用戶的建議包括:
一是認清能源與電力系統(tǒng)大的發(fā)展方向。挪威-德國船級社(DNV GL)今年4月5號發(fā)布的《2025全球技術展望》認為,數(shù)字化將是今后全球電力/能源系統(tǒng)發(fā)展最主要和最有影響力的驅動因素之一,而高壓直流、混合電網(wǎng)、儲能技術、微電網(wǎng)、智能電網(wǎng)和需求響應將是今后電力發(fā)展的主要技術手段。隨著其可靠性的提高和成本的下降,大規(guī)模儲能技術將給電力系統(tǒng)帶來革命性的影響。在電力銷售市場放開的政策背景下,配電企業(yè)應積極開發(fā)新的包括需求響應在內的服務業(yè)務,加裝儲能設施將為電力零售商和新能源匯集商提供一種實現(xiàn)差異化服務的新工具。
二是利用儲能技術在微電網(wǎng)、智能電網(wǎng)和需求響應方面開展試點,積累經(jīng)驗。
三是充分發(fā)揮液流電池在功率和能量方面可以按需定制的特點,結合自身的實際需求,積極參與到儲能系統(tǒng)的設計過程中。
四是作為業(yè)主,對于蓄能電池的配套設施(循環(huán)泵、逆變器、控制與管理系統(tǒng)等)的選擇給予高度關注,以保障系統(tǒng)可靠高效地運營。
五是積極參與國家相關標準的制訂工作與儲能項目的試點工作,主動積極地接觸新技術和新手段,抓住時代發(fā)展的先機。
責任編輯: 江曉蓓