/本刊记者 贾常艳/
2014年,储能首次作为一个独立的行业,参与了中国电力市场服务付费机制的讨论。这给我国过去几年发展比较缓慢的储能产业带来了新的发展动力。尽管产业发展挑战依然艰巨,但在四个与新能源相关的重要领域:分布式发电与微网、辅助服务、用户侧需求响应和电动汽车车电互联系统开始涌现出一些市场机会和创新模式,个别领域还出现了商业示范项目。在新的形势下,中关村储能产业技术联盟适时启动了对储能商业模式的研究,依托联盟合作的金融机构,共同开始了光储充电示范、多能互补的产业园区、调频电站建设等前沿领域的探索。迎接“储能元年”的到来,将是今后储能产业发展的重要议题。
《电器工业》:不久前,“中国制造2025”正式发布,工信部对节能与新能源汽车、电力装备等方面进行了详细解读。其指出电力装备的发展目标是到2025年新能源和可再生能源装备及储能装置市场占有率超过80%。发展的重点方向包括40兆瓦及700米水头及以上抽水蓄能机组、15兆瓦及以上可变建抽水蓄能机组、兆瓦级先进大容量储能装置。请您结合可再生能源的发展谈谈储能产业的发展。
张静:我认为现在称储能为产业还为时过早,因为现阶段储能还没有形成一个产业,现在主要是从技术和市场的角度来探讨储能。储能在中国只有10~15年的发展历史,其技术种类多达十几种,每种技术都有自己的优势和最适用的应用领域,技术发展不均衡,储能技术处在百家争鸣、百花齐放的阶段。在发电、输配电和用电领域,对规模、灵活性及响应速度的要求都不尽相同,所以从技术角度来讲,针对不同的应用场景应该有不同的适用技术。储能技术的发展将更多地与可再生能源的发展相结合。传统发电是可控可调的,从原来的供给方式看,传统发电是不需要储能的,即发即用就可以。只有当可再生能源发展起来,而且比例较高的时候,可再生能源在整个电源的占比达到或者超过20%的时候,就需要加入储能的环节来实现削峰填谷和平滑上网。
《电器工业》:2014年的储能峰会上有专家表示我国储能产业发展面临技术、应用和市场机制的三重挑战,那么目前这些情况是怎样的呢?
张静:目前对储能发展的探索确实是集中在技术、应用和市场机制这三个方面。
技术方面,每一种储能技术都有各自的制约因素存在。例如,抽水蓄能技术成熟度高、成本低,但它的发展受地理限制较大,同时这种技术的地区可开发规模是有限的。而传统的压缩空气储能技术需要大规模的地下储气岩洞,这一点导致传统压缩空气储能技术大规模推广比较难。锂离子电池的发展速度非常快,但容量、成本、安全性和未来的回收再利用都存在一些问题。所以,各种储能技术都有自身的优缺点,今后储能技术的发展应该是互相配合的,不会有一种技术是可以“通吃”的。这就是储能技术面临的问题。
在应用方面,储能在发输配用电领域都有其应用。在发电侧,储能和火电机组可以配合使用,提高火电机组的响应速度,提高调频效果。输配电领域,储能的应用可以提高供电质量,同时也避免了升级电网带来的高额费用支出,既延缓了设备投资,又缓解了输电线路的阻塞的问题。储能在用电侧的应用更加广泛。工业园区的分布式微电网、智能建筑的微网、户用储能等都能用到储能技术。但目前储能设备的成本很高,国家没有相应的针对储能的政策保障,所以现在储能的应用都是示范性的应用或者用做研究的项目,数量少,容量不大。目前储能的示范应用还以技术性能检验为主,缺乏对储能经济性和商业模式的探索。
市场机制方面,中国的电力市场不是完全放开的市场。例如欧美的调频市场,根据公开的竞价机制,所有的电源都可以来参与竞价,提供调频服务。而在中国的电力市场,储能还不能作为一种成熟电源参与到电力的发输配用各个领域。但随着“电改9号文”的颁布,用电市场正在逐步放开,因此储能市场机制的形成应该首先发生在用电侧。
在储能成本偏高、市场对其了解还不够、自身还需更多应用示范的时候,储能发展需要一个助推力。
《电器工业》:请您谈谈储能在能源互联网中的应用前景。
张静:互联网与通信技术不断渗入到经济、社会的各个领域,其与能源体系的融合,引发人们对“能源互联网”概念的思考,能源互联网有可能打破现有的以化石能源大规模集中利用为基础的社会、经济发展模式,解决化石燃料日渐枯竭,环境污染日益加重等问题,建立更加高效、安全与可持续的能源利用模式。美国著名学者杰里米·里夫金在其著作《第三次工业革命》中,阐述新经济系统的五大支柱时,首次提出了能源互联网(Energy Internet)的愿景。里夫金提出的能源互联网定义为:以电力网络为基础,与网络通信技术紧密融合,以可再生能源为主要能源利用形式,与气、热、交通等网络密切耦合,含有大量分布式元件、信息组件、储能设备的,可实现能量和信息双向流动的复杂多网流、共享网络。储能是能源互联网中的重要组成部分,直接关系着能源互联网是否能实现,我们可以把储能定义为可再生能源大比例使用的关键支撑技术,也是实现分布式能源、微电网广泛应用的基础,同时储能打破了电力系统发输配用必须实时平衡的瓶颈,是能源实现互联共享的前提,也是多网融合的连接纽带。
能源互联网是一个很好的载体,是促进储能应用的一个点。2014年联盟做得比较多的工作就是推动储能在区域能源管理中的应用。当时我们在国内的工业园区做了试点规划,使工业园区实现清洁能源、绿色建筑、绿色交通的宜居化发展,供能是清洁绿色的能源,用能是智能建筑,交通方面就是以电动汽车、智能充电为主的绿色交通。每一个环节都有储能参与,然后通过能源大数据对这三个领域进行能效监控、可视化管理区域能源管理可以被看成是能源互联网的一个模块,把分散的、静态的多种能源通过信息技术关联起来,并建立交易平台。能源互联网是一种多网耦合的形式,包括能源网、物联网、互联网等。在一个区域中无论是热还是电,都是可以通过数据和通信技术进行实时交易的,而这时候的能效是最高的。在这种布局中,储能将会发挥很大的作用,成为能源互联网中的重要组成部分。
《电器工业》:您认为储能发展迫切需要的国家政策支持有哪些?
张静:首先,我认为电力市场的改革应该是最核心的支持,再有就是市场化电价体系的创新。例如,光储结合的模式在峰谷电价差足够大的地方,不用任何国家的补贴就可以有很好的商业模式。实际上,现在真正需要的就是像“电改9号文”这类的政策,建立市场化的灵活的竞价机制,形成公平透明的市场,在这种情况下,储能就会有更多的应用机会。这对储能的健康可持续发展是很重要的。但改革的完成也需要很长时间。
其次,我认为储能的发展需要一个引擎,一个推动力。在储能成本偏高、市场对其了解还不够、自身还需更多应用示范的时候,储能发展需要一个助推力,比如系统安装的补贴、电价补助等。这样也会吸引更多资本市场的关注,扩大应用规模,逐步建立可盈利的商业模式。
《电器工业》:当下储能的发展速度偏慢,企业及业内人士都有点着急,请您谈谈我国储能产业发展的前景,并谈谈联盟在储能方面的工作计划。
张静:这个问题我举两个例子来说明一下。日本是资源匮乏的国家,任何能源带来的好处都会得到支持,而且能源对日本来说是刚性需求,储能的发展能够满足其对能源的需求利用。德国可再生能源的并网达30%,而这也面临电网调节的问题。在这样的情况下,储能的发展就成为一种必需。而目前我国可再生能源在电源的比例只有7%,使得储能发展的必要性和迫切程度不是很明显。这也是我国储能发展缓慢的原因之一。每个国家电力发展的情况不同,有先有后也很正常。现在储能企业走出去,寻找海外市场机会也是对储能发展非常有利的,一方面走出去积累经验,一方面等待国内市场的成熟。
中关村储能产业技术联盟成立于2010年,成立之初主要致力于在储能技术领域的研究,更多地告诉别人储能是什么,储能能做什么。做了两年的基础工作之后,我们发现储能真正的推广一定要结合其应用。顺应市场的发展,联盟比较看重储能在用户侧的发展。需求侧管理和能源互联网应该是未来一两年的主要方向。具体的应用方面就是在分布式光储模式和储能在微网领域的发展应用。另外还有辅助服务,主要以调频为主,偏向发电侧。我们会在这些领域为产业和厂商寻找更多的机会。同时我们会辅助政府做一些试点,包括国内外政策的研究和在国内的应用。
在对未来产业发展预期中,我们认为锂离子电池在未来两三年中能够率先实现规模化生产。电动汽车的发展会带动更多动力电池的生产和应用,所以储能成本有望在未来一两年中持续降低,因而使其在微网、分布式领域的应用增多,这样就会打开新的市场,吸引新的资本注入,出现新的商业模式。我认为最近这几年是储能发展的非常关键的时期,来自于政府的、科研单位、厂商、投融资机构以及用户的多股力量都在助推产业发展,坚持走下去,储能产业发展的前景是非常光明的。