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储能:蓄力与等待

2016-07-11 11:08:48 中国能源网   作者: 赵云峰  

储能行业代表着一个国家未来能源产业的竞争力。随着我国可再生能源发电高速增长的发展势头,储能技术日益重要,成为调节可再生能源稳定性和能源革命的重要支撑,其发展程度对于能源未来发展的意义重大。

2015年,全球的储能行业革命正在进一步的深化,储能产业也在我国的国家层面得到了足够的重视,明确与储能产业相关的政策接连出台。随着我国十三五规划相继启动,可再生能源、只能电网和新能源汽车等产业发展势头强劲。从战略规划到示范项目,储能的应用价值和潜在市场也在能源、电力、科技、交通和环保等多个领域政策中得到体现。相关产业和应用领域的一系列政策支持、机制变革和发展规划也将对储能产业发展起到积极的推动作用,进一步增强了储能产业发展的信息和预期。

随着能源革命不断推进,清洁能源不断发展,可再生能源的占比正在进一步提高,而储能系统势必成为能源互联网下电力基础设施的重要组成部分。当前,化学电源已成为新能源、新能源汽车和新材料三大战略性新兴产业的重要交汇点。

有业内人士预计,未来3年我国储能产业将迎来快速发展的增长期;未来5年,“质量、成本、金融”将成为产业的关键要素,也会是未来储能产业的关键突破点。

“不赚钱”的储能

就目前而言,国家储能项目仍以示范工程为主,储能商用化进程缓慢。由于处于发展初期,储能商用化仍面临着储能成本偏高、电力交易市场不健全、储能技术路线不成熟、缺乏储能价格激励政策等挑战。

2016年,一季度中国宏观经济开始有好转迹象,电力消费增速回升,特别是3月份,用电同比增长5.6%。但火电投资拉动带来的能源效率整体下降,新能源并网的挑战也不断加剧。虽然《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》于2015年发布,且征集工作已经开始,但补贴方案一变再变,认为获得最终的财政支持。

近期,有储能企业人士直言,最主要原因是经济性问题,不赚钱的项目没有多少企业愿意做。产业发展初期,企业关注政府对储能产业给予价格激励补贴优惠(如减税、初装补贴和电价补贴等)无可厚非,而国家相关政策需要在制定储能产业中长期发展规划、配套的管理规则和技术标准、贷款优惠和税收减免等综合发力。

同时,明确储能产业利益分配机制,鼓励发电商、电网公司、用户端和第三方储能企业等投资主体共同投资储能产业至关重要,储能与产业链上的重要节点之间是“如虎添翼”还是“与虎谋皮”,需要国家牵头进行引导。

一位关注电网级储能技术的人士向笔者打一个“有趣”的比喻:“储能类似于家里的冰箱,如果食物每次都能够按照我们的需要方便地获取并完全用掉,冰箱就没用了。”这位专业人士的比喻乍看似有道理,但它反应了储能与电网当下的微妙关系。

有储能企业向媒体表示,虽然储能产业正面临着历史性的机遇,但由于储能系统对发电、输电,以及用电的价值贡献并未被量化挖掘,其辅助服务的有偿化政策仍需在电力体制改革中进行合理体现,储能产业发展中的成本瓶颈仍然难以解决。企业希望相关政策可以借鉴风电、光电以及新能源汽车等行业政策扶持的成功经验,对储能系统供电量进行补贴,而应尽量避免在技术先进性等方面的争论。通过市场的主体地位,让市场甄选出具有经济性和技术先进行的储能技术,才能推动储能产业的快速发展。

电力需求侧补偿政策的四市试点,负荷集成商参与踊跃,但项目接入和补偿力度与市场期望相去甚远,相对于仍在进行的低效电网建设和火电建设,产业发展受挫。

电力体制改革大幕拉开,电力辅助服务成为重点。自2008年电力辅助服务与电网分离后,2015年11月底电力改革的6个配套文件明确了电力辅助服务为改革重点之一。两个细则文件推动了电力改革的市场模式,但真正的市场化进程仍步履维艰。

渐露春意的市场

全球储能累计装机规模946.8MW,继续稳步向前发展。

截至2015年底,全球累计运行储能项目(不含抽水蓄能、压缩空气和储热)327个,装机规模946.8MW。近五年,累计装机规模的年复合增长率(2010-2015)18%,累计项目数量的年复合增长率(2010-2015)40%。

从区域分布上看,美国依旧占据装机第一的位置,截至2015年底,美国累计装机规模为426.4MW(运行项目),自2014年起,就开始超越日本,成为全球储能装机第一大国,其次是日本和中国,占比分别为33%和11%。欧洲是近两年储能项目装机规模增长速度最快的地区,年复合增长率(2013-2015)为115%。

从技术分布上看,锂离子电池无论在运行项目中,还是在建、规划项目中,均占据装机第一的位置,累计装机规模分别为356.7MW和2.2GW,特别是在建、规划项目中的锂离子电池累计装机超过其在运行项目中的六倍,未来2-3年内,相较于其他技术,锂离子电池将会迎来爆发式的增长。

从应用分布上看,可再生能源并网领域的累计装机规模占比最大,为43%,调频辅助服务是近两年增速最快的应用领域,年复合增长率(2013-2015)为31%,分布式发电及微网领域则在项目数量上占据第一的位置,占比接近总装机的60%。

从厂商格局上看,2015年分别有44家储能技术厂商、12家PCS厂商和34家系统集成商部署了储能项目(包含投运、在建、规划中的项目)。其中,储能技术厂商分别来自全球10个国家,涉及9种储能技术。装机规模top10的厂商中,共有7家厂商来自亚洲,特别是日韩厂商,表现抢眼,分别占据了排名的前5位,比亚迪是唯一一家入围全球前十名的中国厂商。

从投融资情况上看,截至2015年底,全球共有17家公司通过融资、出售债券/股权等形式,完成融资或被收购,金额总计10.2亿美元,相比去年增长了155%。融资总额排名前五位的企业为MainStreetPower(2.5亿美元)、Energizing(2.5亿美元)、SolarCity(1亿美元)、Sakti3(0.9亿美元)和Stem(0.84亿美元)。

从政府项目资助情况上看,截至2015年底,全球政府机构对各类与储能相关的项目支持资金总计20.4亿美元。美国是资金支持总额最多、出资的政府机构最多、项目支持领域最广的国家,共有联邦政府下属的2个机构以及5个州的政府下属机构,提供了共计12.8亿美元的资金。

中国储能累计装机规模105.5MW,市场渐露春意。

截至2015年底,中国累计运行储能项目(不含抽水蓄能、压缩空气和储热)118个,累计装机规模105.5MW,占全球储能项目总装机的11%,年复合增长率(2010-2015)为110%,是全球的六倍之多。

从技术分布上看,运行项目中,主要以锂离子电池、铅蓄电池和液流电池为主,且锂离子电池的累计装机规模占比最大,占中国市场总装机的2/3。

从应用分布上看,主要以分布式发电及微网和可再生能源并网领域为主,二者累计装机规模超过中国市场的80%,特别是前者,无论在累计装机规模还是项目个数上均占据第一的位置,占比分别为56%和77%。

从厂商格局上看,排名前十位的厂商中,锂离子电池厂商的个数最多,比亚迪不仅是国内储能厂商装机第一,同时也是锂电厂商中装机第一的公司,大连融科是液流电池厂商中装机规模最大的公司,南都电源则是铅蓄电池厂商装机最大的公司。

谋取规模储能新目标

纵观2015年全球储能市场的特点,以澳大利亚为首的新兴区域市场逐渐涌现,加速了储能全球化发展,东南亚、印度、加勒比海地区非洲及南美等地都开展了若干储能项目;“分布式光储模式”已经多地开花,推动了储能商业化发展;电动汽车“车电互联”+“需求响应充电”+“梯次利用”应用研究如火如荼,助力储能应用模式新发展;此外,龙头企业正扩大海外布局,加强战略合作,推动企业国际化和多元化发展。

国内,新能源行业挑战依然艰巨,宏观经济持续下行,补贴落实滞后,产业链现金流短缺,分布式光伏发展迟滞,电力市场机制尚未形成。储能产业正处于技术应用和市场机制都有待创新和突破的胶着期。

可再生能源发电的间隙性和易变性,及其渗透率的不断提高,对电网的正常运行和调度有一定程度的冲击,为了尽可能利用更多的可再生能源和提高电网运行的可靠性和效率,各种储能技术得到快速发展实为必然。

当前,电动汽车、可再生电源、新兴工业的大力发展对蓄电提出越来越多、越来越高的要求。目前储能应用最多的是铅酸和铅炭电池,但是二者目前难以满足更大规模的可再生能源蓄电要求,要大力发展新的电池体系。

锂离子电池已经在电动汽车、储能领域实现了大规模应用。除电池性能和使用寿命,安全性和运行环境成为实际运行过程中更为关注的问题。储能电池规模大,安全性十分重要,规模储能电池的新目标中安全性要高于现有的锂离子电池而其性能要与之相当;能量要大于铅酸电池而价格与之相当且不含有害物;使用方便性一套优于液流电池而全寿命期总储能量与液流电池相当。

针对锂离子电池在安全性和低温运行等方面出现的问题,2015年研究人员抛开从电池外部实时监测或加热的思路,从电解液,隔膜,电极材料等锂离子电池内部关键材料入手提出了许多具有大规模推广应用价值的解决方案。此外,由于锂资源的储量和间隔等原因,寻找替代锂离子电池的新型储能电池体系成为共识。2015年,诸多低成本电池被重新发掘,金属离子电池、光充电电池、金属空气电池、金属二氧化碳电池等电池体系取得重大发展。




责任编辑: 中国能源网