中國需盡快發(fā)展儲能技術 解除可再生能源消納“魔咒
中國需盡快發(fā)展儲能技術 解除可再生能源消納“魔咒
能源領域正處于一場大變革中，以可再生能源和電動汽車為代表的新能源技術將逐漸改變人類的能源使用方式，而儲能在其中發(fā)揮著關鍵作用。可再生能源具有間歇性和波動性的特點，在無法儲能的情況下電網(wǎng)無法大規(guī)模對其進行消納。而電動汽車的推廣則取決于電池的續(xù)航能力和充電的便捷性。
全球儲能技術快速發(fā)展
儲能裝機在2015年保持快速增長，其中電池儲能的發(fā)展尤為引人注目。根據(jù)美國能源局（DOE）全球儲能數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至2015年底，全球電池儲能累計裝機0.61GW，較2014年增長了20%以上。此外還有超過0.3GW的在建項目以及0.4GW的已簽訂合同的項目。從各國的數(shù)據(jù)來看，美國目前的裝機為0.3GW，幾乎占到了全球電池儲能裝機的一半。從新增裝機的技術類型上看，90%以上的新增項目使用的都是鋰離子電池。
在商業(yè)化方面，近兩年儲能產品已經(jīng)開始全面走向應用。雖然日本廠商在2010年開始就已經(jīng)推出了許多針對家庭用戶的儲能產品，但由于成本過高，推廣一直受到限制。真正引起廣泛關注的是2015年4月底特斯拉（TESLA）推出的居民用儲能產品Powerwall，及針對商業(yè)級的產品Energy for Utility，其低至350美元/千瓦時的售價使得儲能投資開始具有經(jīng)濟性。此外，市場上還有EOS和Imergy等數(shù)十家提供電池儲能產品的廠商，不少產品也都開始具備經(jīng)濟吸引力。國內廠商如比亞迪、科陸電子等在2015年也相繼推出了類似儲能產品。
技術方面，雖然2015年有許多關于儲能電池突破的新聞，如各種金屬空氣電池，但從實際情況來看，這些新技術大多離應用還很遙遠。目前具備產業(yè)化應用價值的儲能技術主要是鋰離子電池、釩流電池、鈉硫電池等。比較值得關注的是，近期有媒體報道的中科院石墨烯超級電容的突破。雖然超級電容的能量密度還是無法與電池儲能相比，但是其充放電速度極快（幾秒鐘便可完成充電），而且其循環(huán)次數(shù)能達到10萬次以上，因此未來超級電容或將可能廣泛應用于電網(wǎng)調頻以及軌道交通和公交汽車等公共交通中。
歐美日等國十分重視儲能技術
國際上，歐美日等國一直以來都十分重視儲能技術的發(fā)展與應用。據(jù)不完全統(tǒng)計，美國聯(lián)邦和州層面針對儲能的法案和政策就達到了21項。歐盟和日本也均有針對儲能的扶持政策。具體可以歸納為以下幾類。
第一，對儲能投資進行補貼或是稅收減免。如美國2011年通過儲能法案，對儲能投資給予了20%的聯(lián)邦稅收抵免。德國對于中小規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng)配套的儲能系統(tǒng)進行補貼。日本也對符合標準的接入電網(wǎng)的電池儲能項目給予相當于投資額1/3的補貼。
第二，對儲能技術研究進行補貼。如美國政府2009年8月宣布撥款24億美元，用于支持環(huán)保電動汽車與儲能電池的研發(fā)、制造。日本政府則對鈉硫電池等技術從研發(fā)到應用等各環(huán)節(jié)都給予高額的補貼。
第三，利用市場化的機制保障儲能發(fā)展。如歐洲國家普遍采用了拉大峰谷電價差的方式，增加儲能投資的動力。美國聯(lián)邦能源管理委員會制定了市場化的調頻服務補償，同時允許儲能作為電源接入電力市場。
第四，政府或電網(wǎng)企業(yè)直接進行儲能投資。如美國加州要求三大電力公用工程公司在2014年開始的10年內安裝1.33GW的儲能系統(tǒng)。日本政府則出資200億日元，委托北海道電力公司等安裝電池儲能系統(tǒng)以增加對可再生能源的消納能力。
設計合理的儲能價格補償機制與市場準入機制
由于我國儲能行業(yè)起步相對較晚，對儲能技術的發(fā)展也缺乏應有的關注，目前還沒有清晰有力的規(guī)劃與扶持政策。2015年，國家能源局委托部分研究機構啟動儲能“十三五”規(guī)劃課題研究工作，希望在未來能為儲能行業(yè)的發(fā)展提供較為明確的政策指引和支持。
根據(jù)目前儲能技術的進展，我國在未來的政策制定上，應該充分考慮儲能在消納可再生能源以及提升電網(wǎng)穩(wěn)定性等方面的正外部性，設計合理的儲能價格補償機制和市場準入機制。同時結合目前電力現(xiàn)狀，對儲能技術從研發(fā)到應用進行有力扶持。
首先，利用儲能技術來幫助電網(wǎng)消納可再生能源。目前各地“棄風棄光”現(xiàn)象嚴重，電網(wǎng)建設與可再生能源發(fā)展速度脫節(jié)是很重要的一個原因。而電網(wǎng)建設成本往往是巨大的。儲能系統(tǒng)能夠幫助可再生能源電站進行調峰和平穩(wěn)輸出，在不增加電網(wǎng)容量的情況下提升可再生能源的消納能力。問題的關鍵在于儲能的成本由誰來承擔。儲能轉移電力的成本與光伏的上網(wǎng)電價相當，電源企業(yè)是沒有動力進行投資的。如果能在上網(wǎng)電價的基礎上設置一個儲能補貼價格，使得儲能投資相對有利可圖，最終就有可能形成電網(wǎng)與電源企業(yè)雙贏的結果。
其次，應該重視儲能在分布式電網(wǎng)中的應用。我國電力的特點是負荷中心遠離電源中心，東部電力輸入省份往往要為遠距離輸電的成本支付較高的電價。發(fā)展分布式電網(wǎng)，則可以降低電網(wǎng)的輸送成本。但是，在目前條件下，分布式的風電和太陽能同樣也面臨著波動性，加上其布局分散，對電網(wǎng)會造成沖擊。儲能裝置則可以幫助提升分布式的滲透率，可以參考分布式太陽能的補貼方式，設置儲能電價，以增加儲能系統(tǒng)在分布式中的應用。
再次，通過優(yōu)化市場機制，促進儲能發(fā)展。應降低儲能系統(tǒng)的入網(wǎng)障礙，允許儲能作為電源參與到供電服務中，并對儲能提供的調峰調頻服務等進行補償。同時可以制定更加靈活的電價政策，鼓勵通過價格套利等方式充分發(fā)揮儲能調峰的功能。
最后，應加大對于技術研發(fā)和產業(yè)發(fā)展的扶持力度。影響儲能投資經(jīng)濟性的，除了單位容量的成本之外，還包括儲能系統(tǒng)的壽命（循環(huán)次數(shù)）、衰減率、能量轉換效率等因素。這無論對單體的電池品質，還是整體控制系統(tǒng)都提出了較高的要求。客觀來說，目前技術上國內廠商與美國和日本的企業(yè)還存在較大的綜合差距，但并不存在趕不上的距離。鑒于儲能技術在清潔發(fā)展中的地位和可能帶來的社會收益，政府應該對其進行稅收優(yōu)惠和補貼，可以根據(jù)儲能應用能帶來的社會效益，設計合理有效的補貼政策，可以投資直補，也可以貸款利率優(yōu)惠或拉大峰谷電價差等。
（作者單位：廈門大學能源經(jīng)濟協(xié)同創(chuàng)新中心）
原標題:盡快發(fā)展中國儲能技術
來源:中國社會科學報 作者:林伯強 繼電保護測試儀廠家 m.baisigou.cn 揚州君昊電氣 轉載此文。- 上一篇：安徽肥東：930千瓦光伏電站年創(chuàng)收124萬元 2016/3/9
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