1月18日,中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在北京舉辦“儲能市場年度展望”研討會,會上,國務(wù)院參事、清華大學(xué)核能與新能源研究院學(xué)術(shù)委員會主任吳宗鑫從美國、德國、日本三國對儲能產(chǎn)業(yè)的布局,闡述“儲能產(chǎn)業(yè)如何發(fā)展”這個問題,中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟高級研究員寧娜則從規(guī)模大、速度快、政策多、市場熱四個特點分析2017年儲能市場的發(fā)展。
吳宗鑫:美國、德國、日本儲能產(chǎn)業(yè)布局
吳宗鑫認(rèn)為,對于儲能產(chǎn)業(yè)如何發(fā)展這個問題,世界各國都在按照自己國家的國情進(jìn)行探索,我們國家也在探索。
(儲能頭條制圖)
1.美國
美國能源部委托美國可再生能源國家實驗室,研究了未來的能源清潔。他們想到2050年可再生能源也要占到美國總發(fā)電量的80%以上。在這種情況下面,又如何解決電力的平衡問題?美國要求在每個地方都要實現(xiàn)電力的供需平衡。
美國基本上可以先采用現(xiàn)有的技術(shù)方案來解決這個問題,包括電網(wǎng)的溝通、現(xiàn)有的儲能設(shè)備,必須要有一定備用。而且他們特別強調(diào)了分布式能源的發(fā)展,強調(diào)了通過市場機制來推動需求側(cè)的響應(yīng)。所以美國基本上立足于現(xiàn)有技術(shù),通過市場機制,通過技術(shù)的集成來推動這個方面的發(fā)展。
2.德國
德國總理宣布到2020年他們要退出核電,所以必須加快可再生能源發(fā)展。他們提出目標(biāo)是,到2030年可再生能源發(fā)電占總發(fā)電量的50%,到2050年要可再生能源占到80%。
所以德國為了應(yīng)對這種情況,他提出的基本路線叫做P2G的路線,也就是在我們有棄風(fēng)棄電現(xiàn)象的時候,把這個電拿來制氫,然后又跟二氧化碳結(jié)合起來制成甲烷,甲烷就是天然氣,組成我們現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。所以德國的技術(shù)路線,我認(rèn)為基于兩點,第一基于二氧化碳的普及。另外一個是充分利用現(xiàn)有天然氣的基礎(chǔ)設(shè)施,這是個優(yōu)點。所以德國的技術(shù)還在發(fā)展,但是P2G的路線能不能發(fā)展?這個問題受到二氧化碳普及的制約,我覺得也還存在問題。
3.日本
日本原來電力發(fā)電30%是從核電來的,原來計劃到2050年發(fā)展到50%,但是由于受到輻島核事故的影響,他的電力正在轉(zhuǎn)型。所以日本非常關(guān)注氫能的發(fā)展,要建立一個氫能的社會。因此在2015年公布了一個路線圖,共分三步走。第一步側(cè)重于向民用發(fā)展,用燃料電池,既發(fā)電又供熱,日本的一個家庭大概用一個750瓦的燃料電池的電和熱,就可以滿足需求。目前的樣機銷售量已經(jīng)有21萬臺,預(yù)計到2020年,達(dá)到160萬臺,相當(dāng)于有3%的家庭可以用上燃料電池。
日本對氫實際上是抓住了三條,第一個就是燃料電池,第二是家庭供熱,第三氫的運輸,氫的運輸確實是大的問題,但不可否認(rèn)的是,氫燃料汽車相對于電動汽車有很大的優(yōu)勢,第一載重很輕,它是用碳纖維做的鋼,能夠承受70個兆瓦,所以這些重量加在一起也就5公斤,跟現(xiàn)在內(nèi)燃汽車重量是一樣的。但是要用電池,15度才走100公里,要裝30千瓦的話,至少五六百公斤的重量。一個汽車本身重量1300公斤,這個東西就要占到600公斤,這是一個挑戰(zhàn)。
第二個充電時間,燃料電池要求的充電時間5分鐘,但是電動汽車要充3個小時,所以我們現(xiàn)在國家有些企業(yè)也要考慮能不能整體更換,把整個的電池組更換下來,也就5分鐘~10分鐘,如果這個方面突破,對電動汽車的發(fā)展是一個很大的突破。
寧娜:2017年儲能市場——規(guī)模大、速度快、政策多、市場熱
寧娜對于2017年的儲能市場,表現(xiàn)為四個特點,規(guī)模大、速度快、政策多、市場熱。規(guī)模大和速度快,主要是包含兩層意思。
(儲能頭條制圖)
1.規(guī)模大、速度快
一個是從市場規(guī)模上來看,無論是全球市場還是中國市場的規(guī)模是在不斷的增大,并且增長速度也是在不斷的提升。
截止到2017年底,全球已投運的儲能項目累積裝機規(guī)模達(dá)到175.4GW,抽水儲能96%,電化學(xué)儲能達(dá)到2926.6MW,年增長率是45%。另外電化學(xué)儲能項目的累計裝機占比達(dá)到了1.7%,比去年提升了5個百分點。
而在中國,電化學(xué)儲能項目累計裝機規(guī)模達(dá)到389.8MW,年增長率是45%。電化學(xué)儲能項目技術(shù)無論是全球市場還是中國市場,鋰離子電池的累計裝機占比都是對等的,比重分別是76%和58%,在2017年的新增投運項目中,主要集中在鋰離子電池和鉛蓄電池項目上。
從項目來看,2017年里有越來越多大規(guī)模的項目被部署,10兆瓦以上的項目,無論是投運項目還是在建規(guī)劃中的項目,相比去年都有所增加,特別在建規(guī)劃中的項目是比去年多出了近4倍。
2.政策多
從政策來看,這里既包括出臺的政策多,也包括了出臺政策的國家多。2017年之前,政策主要集中在美國、日本、德國、韓國等幾個國家,這些政策的類型,主要是包括了儲能發(fā)展規(guī)劃,儲能安裝激勵,還有對示范項目還有技術(shù)的研發(fā)的支持,2017年新發(fā)布的政策大概有60多條。
儲能發(fā)展規(guī)劃
其中關(guān)于儲能發(fā)展規(guī)劃,集中體現(xiàn)在美國,馬薩諸塞州發(fā)布了200MWh的計劃,美國還有一些州,也是來源積極的研究制定適合本州的產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃。
儲能安裝激勵類
儲能安裝激勵類的政策,主要針對與光伏結(jié)合的光儲系統(tǒng)給予一定的折扣或者稅收補免,或者資金補貼。從國內(nèi)來看2017年最重要的一件事是儲能指導(dǎo)意見的發(fā)展,這也是我國針對儲能產(chǎn)業(yè)的第一個國家級的政策文件。
3.市場熱
2017年的儲能發(fā)展關(guān)于市場熱,主要包含三層意思,一個是企業(yè)的活躍度非常高,還有新增投運項目所覆蓋的國家多,再有一個在2017年的市場應(yīng)用中還是出現(xiàn)了幾個亮點。
企業(yè)
從企業(yè)來看,2017年的儲能市場中有越來越多的企業(yè),包括光伏企業(yè),電動汽車制造企業(yè),公用事業(yè)公司,工業(yè)裝備制造商和大型能源集團(tuán),他們通過很多方式,包括投資收購儲能企業(yè),以及與這個儲能企業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略性的合作開始涉足儲能行業(yè)。儲能企業(yè)可以通過與這些企業(yè)的合作獲取一定的資金支持和客戶渠道,進(jìn)一步增強自身的競爭力。
地區(qū)
從地區(qū)分布來看,2017年新增投運的電化學(xué)儲能項目,主要分布在全球37個國家和地區(qū)中,項目覆蓋到的國家數(shù)量是去年的2倍多,在新增投運裝機規(guī)模排在前10位的國家中,美國裝機規(guī)模最大,澳大利亞和英國的同比增速都是相對比較大。
應(yīng)用
從應(yīng)用分布來看,無論是全球市場還是中國市場,無論是從裝機占比上來看,還是從同比增速上來看,2017年的市場主要還是在集中式可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)以及用戶側(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用比較活躍。從這三類應(yīng)用中的項目上,我們也是總結(jié)了兩大特點,一個是儲能+應(yīng)用模式,通過儲能與各種資源的優(yōu)化配置,滿足不同的市場需求,來最大化的法規(guī)價值。
儲能+
儲能+光伏,在2017年的國外市場上儲能+光伏主要呈現(xiàn)出了兩種應(yīng)用形式,一種是在一些光照資源非常豐富,但是電價很高的地區(qū),項目開發(fā)商可以與當(dāng)?shù)毓まr(nóng)實業(yè)公司簽訂20年的電力購買協(xié)議,后者以比較低的電價購買光伏電力,電價現(xiàn)在也是在不斷的下降。
另外一種在偏遠(yuǎn)的地區(qū)、海島、軍事基地或者關(guān)鍵場所中,通過光儲系統(tǒng)保證用電可靠性以及降低柴油發(fā)電以來,這個項目受到政府的支持或者一些機構(gòu)的援助項目。
儲能+風(fēng)電,2017年國外市場中儲能+風(fēng)電出現(xiàn)出了一個快速部署的態(tài)勢,特別是海上風(fēng)電廠的部署開始增多,這些風(fēng)儲項目大多由大型的能源公司,可再生能源項目開發(fā)商和電網(wǎng)運營商來推動的,收益更多的是通過參與輔助服務(wù)市場和容量市場獲取的。另外風(fēng)電設(shè)備制造商跟儲能企業(yè)開始風(fēng)儲項目的合作,探索二者如何聯(lián)合運行,以減少能源成本。
在國內(nèi),雖然這類項目還是處于一個示范應(yīng)用的階段,但是可再生能源日益突出的問題,還有偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電問題,都使得儲能在集中式光伏電站和風(fēng)電場中的靈活應(yīng)用不斷受到重視。基于這種大型的綜合能源基地的多能互補系統(tǒng)開始在建設(shè)中,儲能也是成為其中必不可少的組成部分。
儲能+傳統(tǒng)機組,2017年這種案例逐漸增多,儲能輔助、延緩或取代新建機組,靈活運用,為老舊機組推移和空氣污染問題提供解決方案。
儲能+分布式資源,虛擬電場服務(wù)商可以統(tǒng)一的調(diào)度布在用戶側(cè)的,包括儲能在內(nèi)的分布式資源參與電網(wǎng)穩(wěn)定性的服務(wù)地同時獲取一定的收益。在國內(nèi),去年相繼公布了新能源微網(wǎng)還有能源互聯(lián)網(wǎng)的首批示范項目的名單,這其中絕大部分的項目包含儲能單元,儲能已經(jīng)成為新能源微網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)新型能源利用模式的關(guān)鍵支撐技術(shù),儲能+分布式資源的應(yīng)用價值,也將在這些示范項目中得到充分的體現(xiàn)。
電儲能參與輔助服務(wù)
第二個特點,電儲能參與輔助服務(wù)。2017年發(fā)展比較快的國家,其中包括英國、德國還有中國。這三個國家在2017年新增投入的輔助服務(wù)領(lǐng)域中裝機占比合計超過了85%。
英國市場,整個國家層面是為了加快能源變革的進(jìn)程,創(chuàng)建一個更加低碳,更加智能,更加靈活的電力系統(tǒng),可以幫助他實現(xiàn)他的構(gòu)想非常具有成本效益的解決方案。在2016年的招標(biāo)中,一共有201兆瓦的電儲能系統(tǒng)成功中標(biāo),有的項目在去年相繼投入運行,所有項目計劃今年二三月份全部投運。另外在這些項目里頭,也有一些項目是同是中標(biāo)了英國的容量市場的合同,可以獲取多重的收益。
德國市場,儲能參與的主要是一次調(diào)頻的市場,德國儲能列為發(fā)電資產(chǎn),所以參與輔助服務(wù)的項目,大部分是建在風(fēng)電場或者傳統(tǒng)的電場中,技術(shù)上主要以鋰電池為主,也包括鋅電池還有特異電池。
中國市場,2017年11月15日國家能源據(jù)發(fā)布《完善電力輔助服務(wù)補償(市場)機制工作方案》,提出了按需擴大電力輔助服務(wù)的提供主體。以及允許第三方參與提供電力輔助服務(wù)。
在這些方案出臺之前,其實國內(nèi)已經(jīng)在區(qū)域級的市場儲能和火電機組聯(lián)合運營,這些項目實現(xiàn)了比較可觀的收益。也是相信在這些新的方案貫徹執(zhí)行之后,電儲能在國內(nèi)服務(wù)領(lǐng)域中的裝機規(guī)模將會得到大幅度的提升。