儲(chǔ)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(shí)發(fā)電多，無風(fēng)時(shí)沒有電，這是風(fēng)電的嚴(yán)重缺陷。同理，陰晴也會(huì)影響光伏發(fā)電的穩(wěn)定性。不穩(wěn)定的電源對(duì)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(guó)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(jì)，僅2013年，棄風(fēng)量高達(dá)162億千瓦時(shí)，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(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議時(shí)提出，要大力推動(dòng)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(chǔ)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(shí)段為儲(chǔ)能裝置充電，不限電時(shí)段向電網(wǎng)放電。

然而，相比歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，中國(guó)在儲(chǔ)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(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，儲(chǔ)能在中國(guó)的發(fā)展近乎停滯。

儲(chǔ)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(chǔ)能技術(shù)大致分為三類：物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能和其他儲(chǔ)能。

物理儲(chǔ)能包括抽水儲(chǔ)能、空氣壓縮儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能；化學(xué)儲(chǔ)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(duì)成熟；鉛酸電池、鋰離子電池、液流電池等化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)雖然起步稍晚，近年來勢(shì)頭迅猛，已有眾多示范性項(xiàng)目。超級(jí)電容儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能等以高端技術(shù)為主的儲(chǔ)能技術(shù)，目前尚處于試點(diǎn)研究階段。

根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)項(xiàng)目庫(kù)統(tǒng)計(jì)的在建和已運(yùn)行項(xiàng)目數(shù)據(jù)，全球儲(chǔ)能市場(chǎng)在2008、2009、2011年三個(gè)時(shí)間點(diǎn)內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高增長(zhǎng)，增長(zhǎng)率分別為85%、254%和65%；中國(guó)在2010年和2011年的累計(jì)增長(zhǎng)率也分別達(dá)到61%和78%。

2012、2013兩年則相對(duì)坎坷，國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能示范項(xiàng)目的裝機(jī)增長(zhǎng)率都有回落。從2012年到2013年僅增長(zhǎng)12%；相比之下，中國(guó)從2012到2013年增長(zhǎng)率為36%，高于全球平均水平。

“儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)還非常不穩(wěn)定，但這并不是商業(yè)原因。”CNESA秘書長(zhǎng)張靜告訴記者，單從數(shù)據(jù)看，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)完全因項(xiàng)目帶動(dòng)，“美國(guó)在2009年規(guī)劃了16個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目，增長(zhǎng)率就上去了；中國(guó)在2011年上了幾個(gè)項(xiàng)目，增長(zhǎng)率也上去了，然后兩年又下來了。從這點(diǎn)上來看，儲(chǔ)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(chǔ)能的發(fā)展還停留在第三階段即示范項(xiàng)目上，沒有真正進(jìn)入市場(chǎng)。

“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(gè)創(chuàng)新、運(yùn)用示范和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的階段。”中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)石定寰告訴記者。

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

在國(guó)內(nèi)，儲(chǔ)能技術(shù)示范性項(xiàng)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(chǔ)能電站、南方電網(wǎng)寶清儲(chǔ)能站、赤峰煤窯山風(fēng)電廠儲(chǔ)能電站等都屬于政府主推的示范項(xiàng)目。

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

國(guó)家發(fā)改委能源研究所副所長(zhǎng)王仲穎表示：“這是儲(chǔ)能發(fā)展的必經(jīng)階段，也是儲(chǔ)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(shí)日

儲(chǔ)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(chǔ)能應(yīng)用的投入和收益不平衡是阻礙其市場(chǎng)化的重要原因。

“為什么大家現(xiàn)在不愿意使用儲(chǔ)能？因?yàn)檫€是太貴。主要有兩個(gè)原因，一是技術(shù)還有待突破、提高效率；二是規(guī)模化效應(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(chǔ)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(zhǎng)磨合期，都使一些企業(yè)望而卻步。

“如果儲(chǔ)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(shí)表示，企業(yè)在選擇儲(chǔ)能裝置時(shí)最看重性價(jià)比。“清潔能源的成本比較高且不穩(wěn)定，如果儲(chǔ)能裝置的價(jià)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(gè)清潔能源的微電網(wǎng)項(xiàng)目，已經(jīng)開始運(yùn)行。謝斌坦言該項(xiàng)目還在虧損，“包括儲(chǔ)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(jià)又太低，如果國(guó)家補(bǔ)貼申請(qǐng)不下來，肯定堅(jiān)持不住。”

而對(duì)于眾多儲(chǔ)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(yàn)、后期投入生產(chǎn)的費(fèi)用非常大，我們也不希望價(jià)格太高，因?yàn)橛绊戜N量，但是沒有辦法。”

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

張靜對(duì)本刊記者舉例說，拉閘限電對(duì)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(chǔ)能”這樣一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的電源來輔助供電，企業(yè)是非常歡迎的，因?yàn)檫@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(xiàng)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(chǔ)能商業(yè)化的示范項(xiàng)目。

“技術(shù)上與國(guó)外差距不大，但由于國(guó)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(chǎng)。”石定寰說。

借勢(shì)新能源

“一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)本來可能有2000小時(shí)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(chǔ)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(chǔ)能對(duì)于投資成本的回收。

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

據(jù)CNESA項(xiàng)目庫(kù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2013年底，全球共有40個(gè)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目(含運(yùn)行、在建及規(guī)劃中的項(xiàng)目)，總裝機(jī)量約為241MW.

“隨著可再生能源在我國(guó)能源消費(fèi)中的比例不斷提高，儲(chǔ)能勢(shì)必會(huì)有巨大的市場(chǎng)，這既得益于國(guó)家的政策驅(qū)動(dòng)，也與儲(chǔ)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(chǔ)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(guó)家能源規(guī)劃，到2020年，中國(guó)分布式發(fā)電的裝機(jī)容量將達(dá)到2.1億千瓦，占全國(guó)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(chǔ)能最熱點(diǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域之一，中國(guó)在項(xiàng)目數(shù)量及總裝機(jī)容量方面僅次于美國(guó)，排名第二。

從全球已經(jīng)開展的項(xiàng)目來看，包含儲(chǔ)能系統(tǒng)的分布式發(fā)電及微網(wǎng)項(xiàng)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(xiàng)目的12%和9%，主要分布在中國(guó)。

就中國(guó)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(duì)于普通用戶來說，儲(chǔ)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(chǔ)中午多余電量用于夜間使用。以北京郊區(qū)的一個(gè)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(shí)的儲(chǔ)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(guó)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(jì)劃在西沙群島部分島礁建立微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)，以解決這些島嶼的供電問題。