“可再生能源+儲能”是必然選擇
回顧過(guò)去的十年,中國儲能產(chǎn)業(yè)的起步發(fā)展與光伏、風(fēng)力發(fā)電成本的快速下降以及新能源的快速發(fā)展密切相關(guān)。
2017年,中國的光伏和風(fēng)力發(fā)電量占比已經(jīng)達到8.0%,成為僅次于煤電(64.5%)和水電(18.6%)的第三大電力來(lái)源,其中光伏發(fā)電累計裝機達到130GW,風(fēng)力發(fā)電累計并網(wǎng)裝機容量164GW。而在十年前,光伏和風(fēng)電一共才有不到0.8%的占比量。在過(guò)去十年里,光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的度電成本也分別下降了90%和70%,已經(jīng)快要接近平價(jià)上網(wǎng)的水平。
可再生能源發(fā)電的間隙性和易變性,以及滲透率的不斷提高,對現有電網(wǎng)系統的正常運行和調度提出了嚴峻的挑戰。近年來(lái),為了盡可能利用更多的可再生能源和提高電網(wǎng)運行的可靠性和效率,各種儲能技術(shù)研究及工程示范項目得以快速發(fā)展。
截止到2017年底,全球累計投運儲能項目175.7GW,中國投運儲能項目32.8GW,其中,絕大多數(>95%)都是抽水蓄能項目,但電化學(xué)儲能已成為發(fā)展最快、最受關(guān)注的儲能技術(shù)方向。盡管目前的儲能成本還是偏高,但大家已經(jīng)達成共識:“可再生能源+儲能”是新能源發(fā)展的必然選擇。
在過(guò)去的十年里,中國儲能產(chǎn)業(yè)的起步發(fā)展離不開(kāi)一大批儲能行業(yè)人士的勤奮耕耘:通過(guò)技術(shù)進(jìn)步降低儲能成本,通過(guò)示范應用展現儲能優(yōu)勢,發(fā)現問(wèn)題并積累經(jīng)驗,通過(guò)行業(yè)協(xié)會(huì )和媒體的呼吁報道,推動(dòng)了行業(yè)企業(yè)與政府部門(mén)的信息溝通與交流。通過(guò)各方面的努力,儲能產(chǎn)業(yè)逐漸為大家熟悉和接受,并在最近開(kāi)啟了萌芽發(fā)展、遍地開(kāi)花的局面。
“潔能+儲能+智能”是能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向,未來(lái)清潔能源和智慧能源的發(fā)展離不開(kāi)儲能的環(huán)節。
國家已經(jīng)提出到2020年陸上風(fēng)電在發(fā)電側平價(jià)上網(wǎng),光伏發(fā)電在用戶(hù)側平價(jià)上網(wǎng)的目標。另一方面,我國能源結構也面臨三個(gè)突出問(wèn)題亟待解決:華北東北地區的霧霾問(wèn)題、東南局部地區的尖峰負荷電力短缺問(wèn)題和西北地區的棄風(fēng)棄光問(wèn)題。
儲能對于上述問(wèn)題的解決都能夠有所作為,在下一個(gè)十年儲能將從起步階段逐步過(guò)渡到快速發(fā)展階段,具體表現有以下五點(diǎn):
第一,以削峰填谷為主要目的的抽水蓄能電站將得到全面建設;
第二,電網(wǎng)側電化學(xué)儲能項目規??偭繉⒂锌赡苓_到10~30GW;
第三,新能源發(fā)電側將開(kāi)展部分重點(diǎn)儲能示范項目的建設;
第四,助力清潔能源供暖的儲熱項目在北方地區會(huì )有重要發(fā)展;
第五,與綜合能源服務(wù)相結合的分布式儲能項目將在東南地區得到快速發(fā)展。
在這里,我也呼吁國家相關(guān)部門(mén)應從我國能源結構的特點(diǎn)進(jìn)行長(cháng)遠規劃,在一次能源豐富地區引導發(fā)展高能耗低污染的制造產(chǎn)業(yè)和數據產(chǎn)業(yè),從戰略方向上盡量平衡各個(gè)地區的經(jīng)濟落差,這在某種程度上也會(huì )減輕儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的資源壓力。
蓬勃發(fā)展的技術(shù)密鑰
儲能的春天已經(jīng)來(lái)臨,但產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的夏季還遠未到來(lái)。各類(lèi)儲能技術(shù)已經(jīng)開(kāi)展商業(yè)或示范應用,在應用中展現了儲能的優(yōu)勢,也逐漸暴露了一些問(wèn)題,尤其是電化學(xué)儲能技術(shù)。距離“低成本、長(cháng)壽命、高安全、易回收”的發(fā)展目標還有相當的差距,有待技術(shù)的顛覆性創(chuàng )新和突破。
現有儲能用鋰電池是由手機電池等微小型電池漸進(jìn)式發(fā)展而來(lái),除了將電池體積變大以外,還沒(méi)有脫離小型電池粘接涂布薄膜電極結構的核心設計思路,這給大型儲能用鋰電池的一致性設計造成了根本性的難題。
另外,電池制造成本居高不下,使用存在安全隱患,電池報廢后的回收處理也非常困難。因此,有必要徹底脫離原有小型電池的設計思路,開(kāi)發(fā)顛覆性的大型儲能電池結構技術(shù),包括適用于容量型儲能的超厚漿料電極技術(shù)和功率型儲能的超高壓結構技術(shù),在此基礎上創(chuàng )新開(kāi)發(fā)低成本的制造技術(shù)、安全延壽的修復技術(shù)和綠色環(huán)保的回收技術(shù),以滿(mǎn)足不同儲能應用場(chǎng)景的需求,支撐儲能產(chǎn)業(yè)的創(chuàng )新突破發(fā)展。
因此,預計在下一個(gè)十年,電化學(xué)儲能技術(shù)將會(huì )有顛覆性發(fā)展。已有電化學(xué)儲能示范項目在實(shí)際工況下的安全問(wèn)題和壽命問(wèn)題也會(huì )逐漸顯露,其中部分技術(shù)路線(xiàn)將被迫放棄,一些基于儲能應用場(chǎng)景需求進(jìn)行全新設計開(kāi)發(fā)的電化學(xué)儲能技術(shù)和綜合儲能技術(shù)將會(huì )得到示范推廣和商業(yè)應用。
對于儲能行業(yè)而言,哪些儲能公司能在接下來(lái)的十年中脫穎而出呢?我認為以下四類(lèi)公司值得關(guān)注:
技術(shù)可靠,具有國際化視野的儲能產(chǎn)品或生產(chǎn)裝備出口供應商;
技術(shù)路線(xiàn)獨樹(shù)一幟,在成本方面有明顯競爭優(yōu)勢的儲能產(chǎn)品供應商;
掌握核心應用技術(shù),與保險公司合作提供儲能租賃服務(wù)的儲能運維服務(wù)商;
電網(wǎng)公司下屬的儲能系統公司。
政策制定方面,有必要借鑒我國光伏產(chǎn)業(yè)和新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗,以及同時(shí)期國際儲能產(chǎn)業(yè)政策的制定情況,相對穩健地推進(jìn)我國儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。期待儲能政策機制在電力體制改革的框架里面能夠得到有遠見(jiàn)的表達,并與地方能源結構特點(diǎn)結合,因地制宜,獲得全面推動(dòng)。
儲能從促進(jìn)可再生能源消納到降低可再生能源利用成本,任重道遠。