“潔能+儲能+智能”是未來能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向。儲能不是能源行業(yè)的主角,但它是不可或缺的重要配角。
儲能不僅對常規(guī)電網(wǎng)具有調(diào)峰調(diào)頻、增強電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的能力,能夠提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運行水平,也是實現(xiàn)可再生能源平滑波動、促進(jìn)可再生能源大規(guī)模消納和接入的重要手段。同時,它更是分布式能源系統(tǒng)和智能電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分,在能源互聯(lián)網(wǎng)中具有重要作用。
推動儲能商業(yè)與示范工程建設(shè),加強儲能產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新與發(fā)展,對于推動我國能源生產(chǎn)和利用方式變革,普及應(yīng)用可再生能源,調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系具有重要的戰(zhàn)略意義。
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會副秘書長、專家委員,中國科學(xué)院電工研究所儲能技術(shù)研究組組長
我國儲能技術(shù)發(fā)展路線是如何規(guī)劃的?
作為新興產(chǎn)業(yè),儲能自2008年起一直保持較快增長。截至2015年底,國內(nèi)電力輔助市場、基站備用電源、風(fēng)光發(fā)電領(lǐng)域、分布式發(fā)電及微電網(wǎng)、新能源汽車充換電站和家庭儲能等六大領(lǐng)域配套儲能系統(tǒng)累計裝機(jī)容量達(dá)到33.7GW,同比增長14.6%。
2016年4月國家發(fā)改委、國家能源局下發(fā)了《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》,并發(fā)布了《能源技術(shù)革命重點創(chuàng)新行動路線圖》,其中包括了先進(jìn)儲能技術(shù)創(chuàng)新路線圖。
應(yīng)用于電網(wǎng)的先進(jìn)儲能技術(shù)種類較多,根據(jù)目前儲能技術(shù)應(yīng)用的成熟度,可以從3級到0級分為四個不同層次:
(1)3級:已經(jīng)商業(yè)化的技術(shù),例如抽水蓄能、鉛酸電池儲能等。
(2)2 級:進(jìn)入示范階段或已部分商業(yè)化的技術(shù),包括壓縮空氣儲能、鋰離子電池、鈉基電池、鉛碳電池、全釩液流電池、鋅溴液流電池、超導(dǎo)儲能、飛輪儲能、超級電容器、儲熱/冷、熔融鹽儲熱等.這些技術(shù)均已完成研發(fā)并開始產(chǎn)業(yè)示范。對于能量密度較低但功率密度較高的超導(dǎo)儲能、飛輪儲能、超級電容器,在電網(wǎng)用先進(jìn)大容量儲能方面可以起到輔助作用,配合其它能量型儲能技術(shù)使用。
(3)1級:技術(shù)原理通過驗證但尚處于實驗室研發(fā)階段的技術(shù),例如鋰液流電池、鋰漿料電池、金屬基電池等新型儲能電池。此類新型儲能技術(shù)在研發(fā)之初就立足于低成本長壽命大容量的技術(shù)要求,起點較高,發(fā)展十分迅速,具有較大的商業(yè)潛力。
(4)0級:新概念儲能技術(shù),最近一兩年以及未來會出現(xiàn)的一些新型儲能技術(shù),其技術(shù)原理尚未得到驗證,屬于原創(chuàng)技術(shù),需要我們高度重視。
在上述技術(shù)分類中,3級和2級特別需要相關(guān)價格政策的支持,1級和0級需要科研立項支持技術(shù)創(chuàng)新。
因此,一方面,政府相關(guān)部門需要出臺支持儲能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的價格政策,促進(jìn)現(xiàn)有相對成熟的一些儲能裝備技術(shù)進(jìn)入WM級以上的示范和商業(yè)應(yīng)用,在示范中發(fā)現(xiàn)及解決一些應(yīng)用技術(shù)問題,并帶動儲能商業(yè)模式的創(chuàng)新和商業(yè)項目的實施推廣;
另一方面,必須高度重視儲能技術(shù)的原始創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)布局,積極開發(fā)低成本、長壽命、高安全、易回收的新型儲能技術(shù),為儲能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及能源轉(zhuǎn)型提供重要的技術(shù)支撐。
規(guī)劃建議
在具體技術(shù)路線規(guī)劃方面,有如下五點建議:
(1)必須明確儲能裝備(本體)技術(shù)和儲能應(yīng)用技術(shù)的區(qū)別和聯(lián)系。
對于絕大多數(shù)儲能裝備技術(shù)而言,當(dāng)其已經(jīng)達(dá)到MW級別以上的示范應(yīng)用時,主要是發(fā)現(xiàn)并解決儲能應(yīng)用過程中的技術(shù)問題,而不是儲能裝備技術(shù)的問題。換句話說,應(yīng)該在儲能裝備技術(shù)基本成熟的前提下,再開展MW級別以上的示范應(yīng)用。
(2)對于大型并網(wǎng)示范項目,應(yīng)該借鑒或利用已有電網(wǎng)模擬系統(tǒng),論證清楚示范項目需要解決的應(yīng)用技術(shù)問題,先模擬后建設(shè),以避免匆忙上馬,造成巨額財政浪費,否則不利于儲能產(chǎn)業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。
(3)以具體儲能應(yīng)用場景需求(不同功能和功率等級)以及技術(shù)發(fā)展所處不同等級進(jìn)行規(guī)劃,并給予與等級相適應(yīng)的支持。
要 “以問題為中心,而不是以工具為中心”,這樣可以避免顧此失彼,遺漏有前景的技術(shù)方向,并且避免某些技術(shù)方向的低效率支持或重復(fù)支持。另外,雖然化學(xué)儲能發(fā)展迅速,但抽水蓄能還是最近10年電網(wǎng)的主要儲能方式。對于抽水蓄能,是否所有關(guān)鍵技術(shù)已為我國所掌握?它的技術(shù)創(chuàng)新路線圖是什么?這都值得重視和討論。
(4)加強儲能項目立項與結(jié)題的知識產(chǎn)權(quán)競爭力評估和技術(shù)應(yīng)用前景評估。
對于國外已經(jīng)成熟或已經(jīng)進(jìn)入示范應(yīng)用的儲能技術(shù),我們?nèi)绾瓮黄葡嚓P(guān)知識產(chǎn)權(quán)的布局和封鎖?如何避免“放水養(yǎng)魚”的被動局面?這需要我們重視儲能項目的知識產(chǎn)權(quán)評估,加強關(guān)聯(lián)技術(shù)、上下游產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)和研究單位之間的合作發(fā)展。建立儲能行業(yè)知識產(chǎn)權(quán)評估和交易平臺,引導(dǎo)儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的有序發(fā)展。建立健全知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)與分享機(jī)制,加強核心技術(shù)點的專利布局,積極引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)資本和風(fēng)險投資進(jìn)入前沿技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域,提高儲能行業(yè)自主創(chuàng)新能力。
(5)建立儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新研究機(jī)構(gòu),重視產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與布局。
有效聯(lián)合高校院所和企業(yè)的儲能研究團(tuán)隊,建立技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新平臺,攻克產(chǎn)業(yè)發(fā)展難點、要點,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度合作,提升中國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國際競爭力。建立儲能發(fā)展戰(zhàn)略與政策聯(lián)合研究平臺,通過嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的戰(zhàn)略性和應(yīng)用性研究,為政府部門制定儲能發(fā)展戰(zhàn)略、儲能發(fā)展規(guī)劃、可再生能源法規(guī)和重大經(jīng)濟(jì)政策等提供科學(xué)依據(jù)。