儲能發(fā)展面臨千載難逢的機(jī)遇，而其技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)運(yùn)用乃至行業(yè)推廣還存在諸多問題

刮大風(fēng)時發(fā)電多，無風(fēng)時沒有電，這是風(fēng)電的嚴(yán)重缺陷。同理，陰晴也會影響光伏發(fā)電的穩(wěn)定性。不穩(wěn)定的電源對電網(wǎng)挑戰(zhàn)巨大，因此，風(fēng)電和光伏一直是不受電網(wǎng)歡迎的“客人”。

近幾年來，風(fēng)電的浪費(fèi)損失非常明顯。中國的風(fēng)電裝機(jī)容量為世界第一，但上網(wǎng)電量卻不足總發(fā)電量的2%。據(jù)統(tǒng)計，僅2013年，棄風(fēng)量高達(dá)162億千瓦時，占全部風(fēng)電上網(wǎng)電量的11%。

2014年6月13日，習(xí)近平在主持召開中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議時提出，要大力推動能源消費(fèi)革命。意即要改變目前高污染、高能耗的能源消費(fèi)狀況，推廣和應(yīng)用可再生能源。

儲能技術(shù)，正是解決新能源與電網(wǎng)矛盾的關(guān)鍵所在——在電網(wǎng)調(diào)度限電時段為儲能裝置充電，不限電時段向電網(wǎng)放電。

然而，相比歐美等發(fā)達(dá)國家，中國在儲能技術(shù)的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)的運(yùn)用乃至行業(yè)的推廣等各方面都嚴(yán)重滯后。相當(dāng)長時間內(nèi)，儲能在中國的發(fā)展近乎停滯。

儲能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，是目前亟待破解的難題。

仍處技術(shù)示范階段

按照業(yè)內(nèi)的研究，儲能技術(shù)大致分為三類：物理儲能、化學(xué)儲能和其他儲能。

物理儲能包括抽水儲能、空氣壓縮儲能和飛輪儲能；化學(xué)儲能主要指鉛酸電池、氧化還原液流電池、鋰離子電池。

抽水蓄能電站從上世紀(jì)60年代出現(xiàn)，目前已應(yīng)用廣泛、形成規(guī)模、技術(shù)也相對成熟；鉛酸電池、鋰離子電池、液流電池等化學(xué)儲能技術(shù)雖然起步稍晚，近年來勢頭迅猛，已有眾多示范性項目。超級電容儲能、超導(dǎo)儲能等以高端技術(shù)為主的儲能技術(shù)，目前尚處于試點(diǎn)研究階段。

根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)項目庫統(tǒng)計的在建和已運(yùn)行項目數(shù)據(jù)，全球儲能市場在2008、2009、2011年三個時間點(diǎn)內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高增長，增長率分別為85%、254%和65%；中國在2010年和2011年的累計增長率也分別達(dá)到61%和78%。

2012、2013兩年則相對坎坷，國內(nèi)外儲能示范項目的裝機(jī)增長率都有回落。從2012年到2013年僅增長12%；相比之下，中國從2012到2013年增長率為36%，高于全球平均水平。

“儲能產(chǎn)業(yè)的增長還非常不穩(wěn)定，但這并不是商業(yè)原因。”CNESA秘書長張靜告訴記者，單從數(shù)據(jù)看，儲能產(chǎn)業(yè)的增長完全因項目帶動，“美國在2009年規(guī)劃了16個儲能項目，增長率就上去了；中國在2011年上了幾個項目，增長率也上去了，然后兩年又下來了。從這點(diǎn)上來看，儲能還沒有大范圍商業(yè)推廣。”

接受本刊記者采訪的多位業(yè)內(nèi)專家均表示，儲能的發(fā)展還停留在第三階段即示范項目上，沒有真正進(jìn)入市場。

“從這方面看，我們跟世界的差距并不大，都沒有真正進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行，都處在一個創(chuàng)新、運(yùn)用示范和總結(jié)經(jīng)驗的階段。”中國可再生能源學(xué)會理事長石定寰告訴記者。

即使同樣處在項目示范階段，中外差異也很明顯。“比如美國，多是綜合性示范，包括商業(yè)模式和政策試驗，不像我們僅僅是一種技術(shù)性示范。”石定寰說。

在國內(nèi)，儲能技術(shù)示范性項目大多集中在內(nèi)蒙古、甘肅、青海等西北地區(qū)以及廣東、貴州等南方地區(qū)。貴州潘孟村儲能電站、南方電網(wǎng)寶清儲能站、赤峰煤窯山風(fēng)電廠儲能電站等都屬于政府主推的示范項目。

當(dāng)然，這與儲能技術(shù)的現(xiàn)狀密不可分。就全球而言，儲能技術(shù)仍需要通過大量示范性項目來不斷完善和改進(jìn)。

國家發(fā)改委能源研究所副所長王仲穎表示：“這是儲能發(fā)展的必經(jīng)階段，也是儲能技術(shù)大規(guī)模推廣必需的前期準(zhǔn)備。技術(shù)不成熟就不可能大范圍推廣，也就不可能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化。”

商業(yè)推廣尚需時日

儲能在大規(guī)模商業(yè)推廣上的停滯現(xiàn)狀并非偶然，就其本身而言確實(shí)存在很多不足。其中，儲能應(yīng)用的投入和收益不平衡是阻礙其市場化的重要原因。

“為什么大家現(xiàn)在不愿意使用儲能？因為還是太貴。主要有兩個原因，一是技術(shù)還有待突破、提高效率；二是規(guī)?；?yīng)不明顯，成本就很難降下來。”天津大學(xué)建筑學(xué)院教授朱麗告訴記者。

從技術(shù)上說，儲能還不十分成熟，其不安全性、不穩(wěn)定性、污染性、自放電等問題，以及在電力系統(tǒng)中所需要的較長磨合期，都使一些企業(yè)望而卻步。

“如果儲能本身的技術(shù)性問題解決不了，商業(yè)推廣就無從談起，這是前提條件。”朱麗說。

中廣核太陽能開發(fā)有限公司工程管理中心經(jīng)理謝斌在接受采訪時表示，企業(yè)在選擇儲能裝置時最看重性價比。“清潔能源的成本比較高且不穩(wěn)定，如果儲能裝置的價格太高，那開發(fā)者不用說賺錢了，連成本都很難收回。”

中廣核太陽能公司目前在青海省玉樹州曲麻萊縣有一個清潔能源的微電網(wǎng)項目，已經(jīng)開始運(yùn)行。謝斌坦言該項目還在虧損，“包括儲能裝置、發(fā)電設(shè)備在內(nèi)的投資成本很高，當(dāng)?shù)氐碾妰r又太低，如果國家補(bǔ)貼申請不下來，肯定堅持不住。”

而對于眾多儲能裝置的生產(chǎn)者來說，成本過高并非他們所能控制。“前期研發(fā)、實(shí)驗、后期投入生產(chǎn)的費(fèi)用非常大，我們也不希望價格太高，因為影響銷量，但是沒有辦法。”

業(yè)內(nèi)共識是，雖然國家政策對儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，但儲能不能始終依賴政府的照顧，最終還需回歸市場。如何找到一種合適的商業(yè)模式，使得儲能能夠吸引市場的極大興趣，是行業(yè)必須思考的問題。

張靜對本刊記者舉例說，拉閘限電對企業(yè)造成的損傷很大，特別是一些高精度生產(chǎn)的企業(yè)。如果有“清潔能源+儲能”這樣一個相對穩(wěn)定的電源來輔助供電，企業(yè)是非常歡迎的，因為這樣不僅能夠提高生產(chǎn)效率，還能降低生產(chǎn)成本。

但是，諸多商業(yè)模式都還處于構(gòu)想階段，實(shí)質(zhì)性項目少之又少。張靜和石定寰都強(qiáng)調(diào)現(xiàn)階段應(yīng)加快推進(jìn)儲能商業(yè)化的示范項目。

“技術(shù)上與國外差距不大，但由于國外綜合管理比我們強(qiáng)，就能更快地投入應(yīng)用、產(chǎn)生效益、占領(lǐng)市場。”石定寰說。

借勢新能源

“一個風(fēng)電場本來可能有2000小時發(fā)電量，如果棄風(fēng)30%~40%話，就沒有收益了。在此情況下，如果你投資的儲能達(dá)到一定比例，是可以保證幾年內(nèi)收回成本的。”謝斌說，像中廣核這樣的新能源開發(fā)商，看重的還有儲能對于投資成本的回收。

一個裝機(jī)規(guī)模80兆瓦、儲能容量8兆瓦/16兆瓦每小時(效率80%、循環(huán)壽命>10000次)的風(fēng)電存儲項目，平衡輸電的年收益能達(dá)到224萬元。

據(jù)CNESA項目庫不完全統(tǒng)計，截至2013年底，全球共有40個風(fēng)電場儲能項目(含運(yùn)行、在建及規(guī)劃中的項目)，總裝機(jī)量約為241MW.

“隨著可再生能源在我國能源消費(fèi)中的比例不斷提高，儲能勢必會有巨大的市場，這既得益于國家的政策驅(qū)動，也與儲能本身的技術(shù)性能相符合。”王仲穎說。

分布式發(fā)電及微電網(wǎng)也成為近年興起的一種儲能利用形式。分布式發(fā)電是指位于用戶所在地附近，不以大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送電力為目的，所生產(chǎn)的電力除用戶自用和就近利用外，多余電力送入當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)。

按照國家能源規(guī)劃，到2020年，中國分布式發(fā)電的裝機(jī)容量將達(dá)到2.1億千瓦，占全國總裝機(jī)量的11%。

CNESA的數(shù)據(jù)顯示，截至2013年底，分布式發(fā)電及微網(wǎng)已經(jīng)成為儲能最熱點(diǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域之一，中國在項目數(shù)量及總裝機(jī)容量方面僅次于美國，排名第二。

從全球已經(jīng)開展的項目來看，包含儲能系統(tǒng)的分布式發(fā)電及微網(wǎng)項目，主要應(yīng)用于社區(qū)、偏遠(yuǎn)地區(qū)。其中，海島和偏遠(yuǎn)地區(qū)分別占總項目的12%和9%，主要分布在中國。

就中國來說，分布式發(fā)電及微網(wǎng)在青海、甘肅等西北高海拔地區(qū)，以及廣東、海南等沿海省份的部分島嶼，都已有成功實(shí)踐。

對于普通用戶來說，儲能系統(tǒng)在分布式發(fā)電及微網(wǎng)中的應(yīng)用能夠大大降低電費(fèi)。這種系統(tǒng)一般配合太陽能屋頂工程承建，可存儲中午多余電量用于夜間使用。以北京郊區(qū)的一個四口之家為例，每天耗電8.5度。如果配置5千瓦光伏、5千瓦每時的儲能裝置，每年可為該用戶節(jié)約電費(fèi)1642元。

據(jù)了解，“十二五”期間，我國將在北京、上海、江蘇、廣東、山東等地區(qū)開展城市建筑屋頂光伏發(fā)電，在西藏、青海、內(nèi)蒙古等偏遠(yuǎn)地區(qū)推廣使用光伏發(fā)電系統(tǒng)或建設(shè)小型光伏電站。

謝斌告訴記者，中廣核集團(tuán)目前正與海南省三沙市政府合作，計劃在西沙群島部分島礁建立微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)，以解決這些島嶼的供電問題。