在經(jīng)歷了光伏、風(fēng)電、電動(dòng)汽車、智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)等一系列熱門概念之后,資本又將目光聚焦到儲(chǔ)能上來(lái)。然而,喧囂過(guò)后究竟能給這個(gè)產(chǎn)業(yè)留下什么?將考驗(yàn)著每一位從業(yè)者的內(nèi)心,以及儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)未來(lái)的前景。
能源領(lǐng)域,向來(lái)不乏風(fēng)口
帶著這樣的追問(wèn),本刊舉辦了第27次《能源評(píng)論》學(xué)術(shù)沙龍,邀請(qǐng)到諾貝爾和平獎(jiǎng)共同獲得者、聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)特約科學(xué)家伍德羅·克拉克,中國(guó)科技部可再生能源與新能源國(guó)際科技合作計(jì)劃辦公室副主任趙剛,全球能源安全智庫(kù)論壇秘書長(zhǎng)劉強(qiáng),中國(guó)電科院首席專家惠東,國(guó)網(wǎng)新能源張家口風(fēng)光儲(chǔ)輸示范電站副總工程師劉漢民,埃森哲大中華區(qū)資源事業(yè)部總經(jīng)理鄧赟,中海油能源經(jīng)濟(jì)研究院原首席能源研究員陳衛(wèi)東等專家,分別就國(guó)際儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r、電力儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)、電力企業(yè)如何迎接儲(chǔ)能大爆發(fā)時(shí)代、儲(chǔ)能技術(shù)在國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸工程中的典型應(yīng)用等話題進(jìn)行討論,為大家勾勒出儲(chǔ)能這一新風(fēng)口的形狀,并告訴我們風(fēng)將往哪個(gè)方向吹?
儲(chǔ)能的價(jià)值
熱播美劇《滅世》為我們講述了這樣一個(gè)故事:忽如一日,地球能源枯竭、電力喪失,人類陷入混沌、哀鴻遍野。為了活命,一隊(duì)強(qiáng)人走到一起,排除萬(wàn)難,打敗邪惡勢(shì)力,找到傳說(shuō)中的“能量棒”,最終拯救了全世界。
回歸現(xiàn)實(shí),沒(méi)有大英雄,也沒(méi)有“能量棒”。有的僅是一群懷揣的同樣科幻夢(mèng)想的人,并肩奮斗并組成了一個(gè)產(chǎn)業(yè),而這個(gè)產(chǎn)業(yè)的名字叫“儲(chǔ)能”。
目前,全球儲(chǔ)能市場(chǎng)呈健康發(fā)展態(tài)勢(shì),儲(chǔ)能容量招投標(biāo)的規(guī)模與頻率均有所提升。根據(jù)MercomCapital集團(tuán)日前公布的報(bào)告顯示,今年二季度,國(guó)際儲(chǔ)能企業(yè)獲得的風(fēng)投資金較一季度實(shí)現(xiàn)翻番至1.25億美元,涉及交易10個(gè);當(dāng)中,單筆獲得投資最大的是Nexeon,獲得風(fēng)投4330萬(wàn)美元,排在第二的是AquionEnergy,獲得風(fēng)投3300萬(wàn)美元。
其中,美國(guó)仍是最具吸引力的市場(chǎng),截止上半年,共迎來(lái)了7份有關(guān)儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求建議書。經(jīng)過(guò)數(shù)個(gè)季度的平靜之后,歐洲地區(qū)的儲(chǔ)能市場(chǎng)開始有所動(dòng)作。英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)終于公布將拍賣200MW的增強(qiáng)頻率響應(yīng)容量,中標(biāo)結(jié)果將于近日公布。此外,德國(guó)的利好政策延期,以及意大利出臺(tái)的稅收抵免政策,也都促進(jìn)了歐洲離網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展。在亞洲地區(qū),韓國(guó)計(jì)劃在2017年前部署高達(dá)500MW的調(diào)頻儲(chǔ)能容量;日本也在可再生能源整合及相關(guān)輔助性服務(wù)方面進(jìn)行了一系列改革;澳大利亞的住宅儲(chǔ)能系統(tǒng)正在不斷升溫。
聚焦國(guó)內(nèi),我國(guó)已經(jīng)將儲(chǔ)能列入“十三五”新能源發(fā)展規(guī)劃,成為影響人類未來(lái)的十大科技,這足以證明儲(chǔ)能的價(jià)值。業(yè)內(nèi)人士通常把儲(chǔ)能與新能源比喻成一對(duì)孿生兄弟,正是由于新能源天然不穩(wěn)定的特性,給可以平滑電力、提高電力質(zhì)量的儲(chǔ)能提供了發(fā)展空間。
同時(shí),發(fā)展儲(chǔ)能還對(duì)節(jié)能減排影響深遠(yuǎn)。目前,國(guó)內(nèi)節(jié)能減排的一個(gè)核心是電網(wǎng)系統(tǒng)能源利用效率的提高。以前,我們認(rèn)為電網(wǎng)就是發(fā)電和供電,恰恰缺少了對(duì)時(shí)間因子的認(rèn)知,而其價(jià)值就得靠?jī)?chǔ)能去完善和完成。因此,儲(chǔ)能技術(shù)的必要性體現(xiàn)在保障電網(wǎng)安全,實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的能量管理,接納可再生能源;經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在優(yōu)化設(shè)備的配置、提高全網(wǎng)的效率;技術(shù)先進(jìn)性體現(xiàn)在相比于傳統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用設(shè)備,其快速、準(zhǔn)確的響應(yīng)性和高效率等方面具有突出優(yōu)勢(shì)。
此外,在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下,電化學(xué)儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱、氫儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等儲(chǔ)能技術(shù)圍繞電力供應(yīng),實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)、交通網(wǎng)、天然氣管網(wǎng)、供熱供冷網(wǎng)的“互聯(lián)”,儲(chǔ)能和能源轉(zhuǎn)換設(shè)備共同建立了多能源網(wǎng)絡(luò)的耦合關(guān)系。
顯而易見(jiàn),發(fā)展儲(chǔ)能是可以完美解決新能源問(wèn)題、滿足節(jié)能減排需求的最佳技術(shù)路徑之一。
儲(chǔ)能的瓶頸
“儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè),正處于臨界點(diǎn)?!?/p>
時(shí)下國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能圈,流傳著這樣一句話。
這句話的意思是說(shuō),國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能業(yè)正處于一個(gè)商業(yè)化井噴的關(guān)口,不斷有新公司加入、新項(xiàng)目誕生。根據(jù)中科院信息咨詢中心的調(diào)查顯示,截至2015年12月底,大陸地區(qū)電力儲(chǔ)能(不含抽水蓄能、壓縮空氣和儲(chǔ)熱)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)105.2MW,涉及136個(gè)項(xiàng)目(包括建成、竣工、投運(yùn)和在建)。然而,從已有的報(bào)道來(lái)看,多數(shù)示范工程中儲(chǔ)能系統(tǒng)雖然在功能上基本達(dá)到或接近預(yù)期效果,但能實(shí)現(xiàn)盈利的極少。
因此,上面那句話還有另一層含義,即眼下儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用發(fā)展,還缺一把火,而業(yè)內(nèi)普遍將這把火,寄托于政策的補(bǔ)貼支持。中關(guān)村(000931,股吧)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)張靜指出,只需要政府提供政策傾斜和一定的補(bǔ)貼,到2020年,中國(guó)儲(chǔ)能總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)14.5GW;而隨著政府政策支持力度的加大,新的市場(chǎng)機(jī)制形成,總裝機(jī)規(guī)模將有望達(dá)到24.2GW。
南都電源總裁陳博也認(rèn)為,“沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性,儲(chǔ)能的使用空間、市場(chǎng)機(jī)會(huì)就非常小,行業(yè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用都會(huì)相對(duì)滯緩,導(dǎo)致相應(yīng)的全產(chǎn)業(yè)鏈成熟度也比較低。在儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性還不具備的現(xiàn)狀下,需要政府短期適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼,才有利于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的整體提升和應(yīng)用領(lǐng)域的快速擴(kuò)大。”
目前,儲(chǔ)能行業(yè)正處于從小范圍試點(diǎn)向大規(guī)模應(yīng)用過(guò)渡的初始階段,這點(diǎn)很像光伏行業(yè)2004~2008年的第一輪爆發(fā)期。與此同時(shí),儲(chǔ)能政策相對(duì)模糊,主要散落在現(xiàn)有能源政策中,缺乏統(tǒng)括性高的規(guī)劃、針對(duì)性強(qiáng)的財(cái)稅與價(jià)格補(bǔ)貼等措施。
然而,政策和補(bǔ)貼是一把“雙刃劍”,既可以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,使用不當(dāng)也會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展產(chǎn)生巨大危害。因此,推動(dòng)儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展,政策和補(bǔ)貼都要適度,在市場(chǎng)使用過(guò)程中,用合適的規(guī)模檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,將社會(huì)的損失降到最小。
對(duì)此,負(fù)責(zé)起草“十三五”儲(chǔ)能規(guī)劃的清華大學(xué)教授王保國(guó)指出,儲(chǔ)能的發(fā)展與支持需要遵循四個(gè)基本準(zhǔn)則:第一,安全可靠性準(zhǔn)則;第二,資源可持續(xù)發(fā)展準(zhǔn)則;第三,環(huán)境友好準(zhǔn)則;第四,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)則。只有按照科學(xué)規(guī)律辦事,才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)和社會(huì)效益最大化,從而避免重蹈光伏產(chǎn)業(yè)的覆轍。
儲(chǔ)能的未來(lái)
科技狂人埃隆·馬斯克有著兩個(gè)秘密大計(jì)劃。
十年前,他在博客公布了第一個(gè)秘密計(jì)劃,他要建構(gòu)一個(gè)不靠挖礦燒石油的太陽(yáng)能發(fā)電經(jīng)濟(jì),于是,有了第一輛電動(dòng)汽車TeslaRoadster的誕生。
7月10日,他于Twitter上宣布,第二個(gè)秘密計(jì)劃已經(jīng)開啟;18日,特斯拉官網(wǎng)的網(wǎng)址從“teslamotors.com”換成“tesla.com”。
據(jù)媒體透露,馬斯克的第二個(gè)秘密計(jì)劃主要針對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)域,包括四個(gè)部分:一是,打造驚人的太陽(yáng)能天花板,并與電池儲(chǔ)存設(shè)備整合;二是,拓展電動(dòng)車的產(chǎn)品線到各種主要類型,包含箱式貨車和大眾運(yùn)輸工具;三是,透過(guò)大量的里程學(xué)習(xí),發(fā)展比人類駕車還要安全10倍的自動(dòng)駕駛系統(tǒng);四是,讓你的車在沒(méi)有使用時(shí),自己開出去為你賺錢。
近期,《麻省理工科技評(píng)論》評(píng)出2016年度全球“最智能”的50家公司。在這份榜單中,能源領(lǐng)域有6家公司入圍。其中,德國(guó)的儲(chǔ)能系統(tǒng)制造商Sonnen位于第28位,在儲(chǔ)能領(lǐng)域完勝特斯拉的Powerwall。
Sonnen成立于2010年,是德國(guó)最大的住宅電池系統(tǒng)提供商,同時(shí)也是歐洲最大的儲(chǔ)能電池生產(chǎn)商。其核心產(chǎn)品,是為家庭開發(fā)太陽(yáng)能電池板與鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng),用戶還能通過(guò)該公司開發(fā)的全新交易平臺(tái)sonnenCommunity來(lái)購(gòu)買電量或銷售多余電量。
Sonnen推出的儲(chǔ)能電池系統(tǒng)叫做sonnenBatterie。這是一款即插即用的系統(tǒng),這套系統(tǒng)不僅包括鋰電池,還內(nèi)置一個(gè)逆變器和一套控制軟件。電池使用的是目前最安全的磷酸鐵鋰電池,能進(jìn)行至少10000次的深度充放電,用電效率為70%。控制軟件能跟蹤太陽(yáng)能的輸出、用電模式以及能源價(jià)格、天氣預(yù)報(bào)等信息,然后為使用者提供最經(jīng)濟(jì)的充放電選擇。
Sonnen的核心市場(chǎng)是家用領(lǐng)域。特別是針對(duì)那些極易受到極端天氣影響導(dǎo)致斷電,或者電價(jià)比較高的島嶼等地區(qū)。擁有一套sonnenBatterie和光伏發(fā)電系統(tǒng)所自發(fā)的電力,能滿足一個(gè)家庭一年70%~80%的電力需求,在夏天更是能做到100%完全滿足,極大地減少了對(duì)電網(wǎng)的依賴性。
然而,在這份榜單中,全球首富比爾·蓋茨更看重的是排名第5位的由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的教授JayWhitacre創(chuàng)立的AquionEnergy公司。其頒獎(jiǎng)詞是這樣寫的:創(chuàng)新性的電池使得這家創(chuàng)業(yè)公司在異常艱難的行業(yè)中獲得與眾不同的成功。
AquionEnergy成立于2007年,至今已獲得包括比爾·蓋茨、凱鵬華盈基金、殼牌和道達(dá)爾在內(nèi)的13個(gè)投資方共計(jì)超過(guò)1.6億美元的投資。其核心競(jìng)爭(zhēng)力是制造出第一個(gè)水系混合離子電池(AqueousHybridIonbattery,以下簡(jiǎn)稱AHI電池),該電池成本低廉,預(yù)期300美元/kWh,不到鋰離子電池使用成本的三分之一。第三方測(cè)試表明,AHI電池可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)5000次以上的充放電循環(huán),且效率均在85%以上。更吸引人的是,AHI電池所使用的材料都是無(wú)毒的,可以100%回收。
AHI電池證明了設(shè)計(jì)一款可持續(xù)產(chǎn)品并不會(huì)犧牲產(chǎn)品的性能,是與可再生能源發(fā)電系統(tǒng)匹配的理想儲(chǔ)能解決方案。但這些成就并沒(méi)有讓AquionEnergy停止在儲(chǔ)能領(lǐng)域的研發(fā)腳步。下一步,它將致力于弄清楚是否可以創(chuàng)造新的電池技術(shù),既具備環(huán)境可持續(xù)性、安全性及良好成本效益,同時(shí)又能滿足離網(wǎng)和并網(wǎng)固定型儲(chǔ)能應(yīng)用的嚴(yán)格性能要求。
綜上所述,國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能行業(yè)已處風(fēng)口,若想實(shí)現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng),從短期來(lái)看,需要扶持政策的刺激;從中長(zhǎng)期看,技術(shù)突破方是唯一路徑。放眼全球,特斯拉已經(jīng)讓我們頻頻仰視,而Sonnen、AquionEnergy又走在了特斯拉前面,我們沒(méi)有理由在風(fēng)中放慢腳步。