储能行业包含科学研究、项目落地、政策推动等多个方面,其中储能学科建设是储能产业健康发展的基石。
储能在发输配用环节均有明显的作用。首先在发电环节,储能与新能源的结合得到广泛的应用与认可,储能也作为一个有益的补充与火电配合,提升电网调频调峰能力,一些多能互补基地、大型国家计划中也可以看见其身影。输电环节方面,在江苏、河南、湖南这样的输电受端,借助储能提升特高压线路送出能力,在突发情况下可给局域电网提供支撑,提升电网紧急事故响应能力,甚至某些地区借助储能已经可以实现跨区域电网互调。在配用电环节,像江苏、上海、北京高峰谷价差地区,储能可达到收支平衡,催生用户自发搭建储能,尤其在有需求响应的地区,储能的作用就更为突出,但初期用户自建的储能系统布点与容量不可控,如若发挥储能的汇聚效应,同时充放电,储能将发挥更大的作用。
电池技术中,锂电池、液流电池、铅碳和一些新型技术是较为看好的几个方向。锂电池依旧是主流技术,从3C 到电动汽车再到大规模电网应用,几个产业可互相培育迭代。从正负极材料、隔膜到生产线组装,锂电池拥有相对完整的产业链,抗市场风险和政策波动能力强,成本和循环寿命也在朝着有利方向发展,是实现光伏、风电平价上网最成熟的技术手段。液流电池功率和容量可分别设计,具备一定的规模效益,寿命更长、安全可靠性更高,随着技术进步,它的效率和占地面积也在逐步得到改善。新型技术类似石墨烯,可作为对现有体系的改良技术,在锂电池正负极材料、液流电池、铅碳电池掺杂石墨烯原料,可大幅减小内阻,提升性能,促进主流电池发展态势。
“共享储能”指的是通过电网,将电网侧、电源侧、用户侧储能电站资源整合,由电网进行统一协调。2019 年12 月26 日,国内首个市场化运营电网侧共享储能电站——美满共享储能电站在青海省格尔木市正式开工建设,电站容量32 MW/64 MWh,计划2020 年7 月正式投运。未来有望进一步丰富储能市场化交易品种,深化基于区块链技术的储能电站与电网协同调度控制研究,突破GW 级储能电站协同控制技术,支撑GW 级储能电站建成。
共享储能源于青海,借助区块链、大数据技术成为通用模式。它的发展应该是潜移默化的,像微信、支付宝,需要大家互相信任、对等交易、去中心化。甚至在共享储能模式下,缺乏现金流的企业可将虚拟产品先行投入,产生的效益与投入资金进行对等交易,实现对冲。这种新型交易模式,使得投资变得更加灵活。
2020 年在青海、甘肃、宁夏等区域将建设若干个大规模可再生能源储能基地(含有共享储能理念),装机容量达GW,一年的装机容量将会超过以往的总和。另外在轨道交通领域,加装超级电容器,借助能量回馈的形式,使轨道交通运营成本得到大幅降低;在5G 通讯基站中用锂电替换原有的铅酸电池,对电源进行有效的控制调度,更好地为铁塔公司服务,实现双赢;港口岸电上也可利用储能应对冲击负载,一个港口的容量可达到200 MWh,而我国有数以百计这样的港口。最后在石油钻井、大数据超算中心等用电大户,储能也大有可为。
从2013 年辽宁卧牛石的“风电+储能”到青海格尔木“光伏+储能”、山西火电与储能的配合再到江苏、湖南、河南几个百兆瓦级大型电网侧储能项目,储能经过数十年的实践证明了其价值与必要性,伴随着储能成本大幅下降和技术显著提升,大家对它的态度从开始的将信将疑到现在的一致认可。近期国家正在倡导泛在电力物联网,使发电环节与用电环节更好地匹配,储能也在慢慢走进人们的生活。2020 年储能的应用范围变得更为广泛、投资主体更为多元。