過去三十年，中國經(jīng)歷了高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但也付出了沉重的環(huán)境代價(jià)，能源轉(zhuǎn)型迫在眉睫。加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加清潔能源供應(yīng)已經(jīng)被提升到國家戰(zhàn)略層面。

儲能產(chǎn)業(yè)作為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的支撐產(chǎn)業(yè)和關(guān)鍵推手，在傳統(tǒng)發(fā)電、輸配電、電力需求側(cè)、輔助服務(wù)、新能源接入等不同領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本文將立足于2013年儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，對儲能技術(shù)熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域及相關(guān)政策進(jìn)行盤點(diǎn)分析，以期為讀者關(guān)注和了解儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢提供借鑒。

2013年儲能產(chǎn)業(yè)回顧

作為新興產(chǎn)業(yè)，儲能在2008年之后一直保持較快增長(圖1)，據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(China Energy Storage Alliance，CNESA)項(xiàng)目庫不完全統(tǒng)計(jì)，全球儲能項(xiàng)目在電力系統(tǒng)的裝機(jī)總量已經(jīng)從2008年的不足100MW發(fā)展到2013年10月的726.7MW(不包含抽水蓄能、壓縮空氣儲能及儲熱)，年復(fù)合增長率(CAGR)達(dá)到193%。從地域分布上看，無論是項(xiàng)目數(shù)量還是裝機(jī)規(guī)模，美國都占據(jù)領(lǐng)先地位，裝機(jī)比重占全球的45%。從技術(shù)分類上看，鈉硫電池的裝機(jī)比重最大，為46%;鋰離子電池則是應(yīng)用領(lǐng)域最廣的儲能技術(shù)。從應(yīng)用分類上看，儲能技術(shù)較多地應(yīng)用于風(fēng)電場、光伏電站及分布式發(fā)電和微網(wǎng)領(lǐng)域。

回顧2013年，儲能產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持增速式發(fā)展，新增投產(chǎn)運(yùn)營項(xiàng)目28個(gè)，總裝機(jī)近100MW，在建項(xiàng)目20個(gè)，預(yù)計(jì)裝機(jī)88 MW。在政策、市場及技術(shù)進(jìn)步等因素的推動(dòng)下規(guī)劃了儲能項(xiàng)目42個(gè)，總裝機(jī)142.6MW，涉及的應(yīng)用領(lǐng)域包括分布式發(fā)電及微網(wǎng)、可再生能源并網(wǎng)、電力輸配、輔助服務(wù)、電動(dòng)汽車充換電等(圖2)。其中分布式發(fā)電及微網(wǎng)項(xiàng)目中的儲能系統(tǒng)主要應(yīng)用于孤島、軍隊(duì)、偏遠(yuǎn)地區(qū)(無電人口)、居民、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域，是2013年儲能產(chǎn)業(yè)布局的熱點(diǎn)。隨著全球可再生能源的蓬勃發(fā)展，儲能用于可再生能源接入、電力輸配及輔助服務(wù)領(lǐng)域的節(jié)奏也在加快。

2013年，儲能技術(shù)也在不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用突破。其中，我國全釩液流電池儲能技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。作為領(lǐng)頭企業(yè)的大連融科儲能和普能世紀(jì)在國內(nèi)外開展了不少項(xiàng)目，如2012年開建、2013年成功并網(wǎng)運(yùn)行的國電龍?jiān)磁P牛石風(fēng)電場大連融科5MW/10MW˙h 全釩液流電池儲能系統(tǒng)。鋰離子電池是國內(nèi)儲能領(lǐng)域應(yīng)用較廣的技術(shù)，尤其是磷酸鐵鋰電池，在發(fā)電系統(tǒng)以及電動(dòng)汽車領(lǐng)域均有較多的應(yīng)用。電動(dòng)汽車領(lǐng)域作為近年來鋰離子電池的應(yīng)用熱點(diǎn)領(lǐng)域，各種相關(guān)利好政策已經(jīng)對市場釋放出積極信號，吸引著比亞迪公司、珠海銀通隆、中航鋰電、天津力神等知名企業(yè)的參與和關(guān)注。鉛蓄電池是發(fā)展歷史較為悠久的化學(xué)電池，型號及類別較多，鉛碳電池、超級鉛酸電池和水平鉛布電池等在儲能密度和循環(huán)壽命上都有所突破，國內(nèi)市場中南都電源、風(fēng)帆、雙登等公司較為活躍，鉛蓄電池的項(xiàng)目主要用于建設(shè)海島微網(wǎng)和解決西藏等多個(gè)無電人口的用電問題。鈉硫電池是全球范圍內(nèi)安裝容量最多的化學(xué)電池，日本NGK是唯一實(shí)現(xiàn)鈉硫電池商業(yè)化生產(chǎn)的公司，我國鈉硫電池技術(shù)尚處在研發(fā)原型產(chǎn)品階段，應(yīng)用不多，比較典型的項(xiàng)目是上海電氣鈉硫儲能技術(shù)為上海世博園智能電網(wǎng)綜合示范工程提供的100kW/800kW˙h的鈉硫電池系統(tǒng)。我國壓縮空氣儲能技術(shù)也在2013年取得重要突破，中國科學(xué)院工程熱物理研究所的國際首臺1.5MW超臨界壓縮空氣儲能示范裝置通過北京市科委的驗(yàn)收，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過預(yù)定目標(biāo)，被評價(jià)為”達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。總的來說，經(jīng)過多年產(chǎn)、學(xué)、研，用(戶)緊密合作，各類儲能技術(shù)不斷實(shí)現(xiàn)突破，未來成本更低、性能更好的儲能技術(shù)將越來越多的應(yīng)用到不同領(lǐng)域，但短時(shí)期內(nèi)還將存在“多種儲能技術(shù)并存，共同發(fā)展”的格局。

2013年儲能應(yīng)用熱點(diǎn)分析

儲能在分布式發(fā)電及微網(wǎng)領(lǐng)域漸熱

分布式發(fā)電及微網(wǎng)領(lǐng)域是近年來儲能技術(shù)應(yīng)用的熱點(diǎn)，在中國主要體現(xiàn)在解決無電人口用電、孤島微網(wǎng)等方面。在德國和日本，則主要體現(xiàn)在居民、工業(yè)、商業(yè)等用戶側(cè)安裝儲能實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用。

在中國，截至2013年10月底，累計(jì)運(yùn)行、在建及規(guī)劃的項(xiàng)目總量近60個(gè)，裝機(jī)規(guī)模超過75MW，其中分布式發(fā)電及微網(wǎng)型儲能項(xiàng)目是最多的，如東福山島風(fēng)光儲柴項(xiàng)目、南麂島微網(wǎng)項(xiàng)目、西藏阿里光伏儲能項(xiàng)目、青海玉樹分布式光水蓄互補(bǔ)系統(tǒng)等。儲能在該領(lǐng)域的迅速發(fā)展，既是偏遠(yuǎn)地區(qū)無電人口用電問題亟需解決的迫切市場需求，也是中國政府產(chǎn)業(yè)政策推動(dòng)的結(jié)果。

為應(yīng)對“棄核”政策，德國正在持續(xù)發(fā)展風(fēng)能、光伏等可再生能源。2013年，相比其它國家，德國在推動(dòng)儲能產(chǎn)業(yè)方面的動(dòng)作較大，2013年和2014年2年共計(jì)劃投資5000萬歐元，對新購買儲能系統(tǒng)的用戶直接進(jìn)行補(bǔ)貼，有力地促動(dòng)了戶用儲能市場的發(fā)展。目前已有30MW的項(xiàng)目獲得補(bǔ)貼，國內(nèi)外公司也紛紛搶占市場，如博士公司推出一款針對德國住宅光伏市場的產(chǎn)品，可以滿足一個(gè)典型的四口之家80%及以上的電力需求;LG化學(xué)公司聯(lián)合德國SMA公司開發(fā)符合德國補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)的家用能源管理系統(tǒng)等。這一補(bǔ)貼政策的實(shí)施是推動(dòng)儲能產(chǎn)業(yè)市場化的重要里程碑，用戶已經(jīng)開始意識到安裝光伏儲能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用所帶來的價(jià)值，市場對儲能系統(tǒng)的投資有望大幅增加。據(jù)預(yù)測，由于這一儲能補(bǔ)貼計(jì)劃的出臺，德國在未來5年的儲能裝機(jī)容量有望達(dá)到2GW˙h。

2011年日本大地震后，日本將推動(dòng)戶用儲能作為產(chǎn)業(yè)扶持的重點(diǎn)。2012年4月出臺家庭儲能系統(tǒng)補(bǔ)助金政策。用戶在購買獲得SII認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)可企業(yè)的新能源產(chǎn)品、嚴(yán)格按要求安裝并通過SII機(jī)構(gòu)的審核后，便能獲得所購買新能源產(chǎn)品總價(jià)值1/3的補(bǔ)助，最高可獲得100萬日元補(bǔ)助金。在這項(xiàng)政策的支持下，2013年，越來越多的儲能系統(tǒng)獲得補(bǔ)助并投放市場。另外，日本在推動(dòng)智能電網(wǎng)/智能城市建設(shè)方面處于國際先列。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省確定的橫濱市、豐田市、關(guān)西文化學(xué)術(shù)研究都市、北九州市4個(gè)地區(qū)目前正進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)，從能源管理系統(tǒng)、需求側(cè)響應(yīng)、電動(dòng)汽車(EV)與家庭的互動(dòng)設(shè)計(jì)、蓄電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及智能交通等方面實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)能源的整體優(yōu)化使用。不僅在日本，全球智能城市或社區(qū)的規(guī)劃與建設(shè)也成為熱點(diǎn)，儲能在這一領(lǐng)域的市場前景也十分廣闊。

韓國是目前燃料電池發(fā)電最大的市場，熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)在韓美等國的大型發(fā)電設(shè)備中使用較多，規(guī)模達(dá)到60MW。韓國嚴(yán)格的可再生能源配額策略(RPS)強(qiáng)制2016年之前每年要安裝350MW的新能源和可再生能源，到2022年，每年將要安裝700MW。在這樣的大背景下，韓國在燃料電池領(lǐng)域不斷實(shí)現(xiàn)突破，導(dǎo)致逐漸出現(xiàn)一股投資固體燃料電池的熱潮，僅2013年就有數(shù)十個(gè)兆瓦級燃料電池項(xiàng)目上線。2013年8月，韓國政府宣布將發(fā)布計(jì)劃鼓勵(lì)使用儲能設(shè)備，以防止出現(xiàn)電力短缺，截止發(fā)稿時(shí)雖未有正式文件發(fā)布，但儲能在韓國電力市場中的商機(jī)已經(jīng)顯現(xiàn)。

印度、馬來西亞、印尼等東南亞國家是微電網(wǎng)的新興市場。這些地區(qū)海島眾多，無電人口比例大，有些島嶼的無電人口覆蓋率甚至高達(dá)70%。鑒于這些島嶼的地理因素和經(jīng)濟(jì)狀況，微電網(wǎng)成為唯一的解決方式。目前這些國家的政府已經(jīng)發(fā)布解決無電人口的目標(biāo)與計(jì)劃，馬來西亞沙巴洲、Mersing群島等已經(jīng)成功引進(jìn)微網(wǎng)系統(tǒng)解決當(dāng)?shù)毓╇妴栴}，更多的島嶼對包括儲能在內(nèi)的微網(wǎng)技術(shù)的需求在增加。

儲能在調(diào)頻輔助服務(wù)領(lǐng)域有望率先實(shí)現(xiàn)盈利

在調(diào)頻服務(wù)方面，美國擁有相對成熟的市場。受益于2011年頒布的FERC 755號令，儲能作為比傳統(tǒng)電力資源響應(yīng)速度更快、更準(zhǔn)確的調(diào)頻資源，能夠獲得更公平、更合理的價(jià)格補(bǔ)償。為了確實(shí)執(zhí)行FER 755號令，2013年，部分區(qū)域電力市場ISO/RTO(如PJM、Middlewest和California ISO等)紛紛在該法令框架下制定詳細(xì)規(guī)定，這也激勵(lì)了儲能廠商在輔助服務(wù)方面的快速發(fā)展。美國AES儲能公司即將在全球擁有超過100MW的儲能調(diào)頻系統(tǒng)保有量;美國Beacon Power公司破產(chǎn)重整后正在PJM電力市場區(qū)域建設(shè)其第二個(gè)20MW飛輪儲能調(diào)頻項(xiàng)目。可以看到的是，隨著FERC755號令的發(fā)布以及各區(qū)域ISO/RTO的后續(xù)推進(jìn)，儲能作為調(diào)頻資源正逐步通過合理的投資回報(bào)價(jià)值在美國多個(gè)電力市場中迅速實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

值得注意的是，原國家電監(jiān)會推行的“兩個(gè)細(xì)則”已經(jīng)在我國調(diào)頻領(lǐng)域建立了一個(gè)“準(zhǔn)市場”，尤其是在京津唐區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)，自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)補(bǔ)償?shù)慕痤~已經(jīng)達(dá)到區(qū)域電量市場的0.3%左右。雖然相比美國幾個(gè)主要ISO范圍內(nèi)0.7%-1.5%的比例，中國的AGC調(diào)頻補(bǔ)償金額還相對較少，但已經(jīng)可以在此規(guī)則下開展一些商業(yè)化試點(diǎn)項(xiàng)目。2013年9月16日，北京石景山熱電廠2MW鋰離子電池儲能電力調(diào)頻系統(tǒng)掛網(wǎng)運(yùn)行，這是中國第一個(gè)以提供電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)為主要目的兆瓦級儲能系統(tǒng)示范項(xiàng)目，主要目的是驗(yàn)證儲能在電力調(diào)頻領(lǐng)域中的商業(yè)價(jià)值。盡管我國在調(diào)頻輔助服務(wù)市場方面，與美國還有較大差距，但相信未來將有更多的儲能企業(yè)能夠看到調(diào)頻領(lǐng)域的商業(yè)機(jī)會，參與到這一市場中來。

儲能在集中式可再生能源并網(wǎng)和電力輸配領(lǐng)域中應(yīng)用任重而道遠(yuǎn)

在美國，聯(lián)邦層面只針對儲能技術(shù)創(chuàng)新及研發(fā)進(jìn)行扶持，并不像德國和日本一樣對應(yīng)用市場進(jìn)行直接補(bǔ)貼;在州層面，也僅通過RPS間接推動(dòng)儲能用于可再生能源并網(wǎng)及電力輸配領(lǐng)域。然而，2013年6月，加州公共事業(yè)委員會有了突破性舉措，規(guī)定該州三大公用事業(yè)公司，即美國太平洋天然氣和電力公司、南加州愛迪生電力公司以及圣地亞哥天然氣和電力公司，在未來10多年的時(shí)間里完成1.3GW儲能的采購/安裝，并最早從明年開始實(shí)施采購流程。該目標(biāo)的發(fā)布被認(rèn)為是第一個(gè)州級推動(dòng)規(guī)模化儲能應(yīng)用的法案——AB2514法案的實(shí)施結(jié)果，通過將儲能納入輸配采購及規(guī)劃體系中，推動(dòng)輸電、配電等環(huán)節(jié)配置儲能，解決電網(wǎng)管理問題。目前該項(xiàng)計(jì)劃已經(jīng)吸引了大批風(fēng)險(xiǎn)投資的涌入。

另外，由于美國電力傳輸設(shè)施陳舊且老化嚴(yán)重，與高額的電網(wǎng)改造成本相比，安裝儲能系統(tǒng)緩解電力阻塞在效益上具備一定的競爭力，這也是儲能在美國電力市場中獲得發(fā)展的又一契機(jī)。

與美國不同，全球大部分國家或地區(qū)，鑒于儲能技術(shù)的高成本，在可再生能源接入和電力輸配領(lǐng)域還停留在特定技術(shù)驗(yàn)證或典型項(xiàng)目示范的階段。如中國計(jì)劃擴(kuò)建國家風(fēng)光儲輸示范電站二期工程，進(jìn)一步驗(yàn)證儲能技術(shù)，探索儲能與可再生能源、電

網(wǎng)之間的互動(dòng)策略。日本政府出資200億日元，委任北海道電力公司、住友電工在Minami Hayakita變電站建設(shè)安裝60MW˙h的釩電池儲能系統(tǒng)，用于解決可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定性，同時(shí)研究電池系統(tǒng)優(yōu)化控制管理技術(shù)。歐洲在提升電網(wǎng)系統(tǒng)靈活性方面規(guī)劃了部分儲能項(xiàng)目，如英國的“更智能化網(wǎng)絡(luò)存儲項(xiàng)目”，意大利的“智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)”等。

總的來說，盡管項(xiàng)目數(shù)量不多，規(guī)模不大，但2013年大部分國家在推動(dòng)儲能應(yīng)用于可再生能源并網(wǎng)及輸配電領(lǐng)域仍然取得了進(jìn)展，未來大規(guī)模儲能應(yīng)用于電力系統(tǒng)任重而道遠(yuǎn)。

展望

2013年是儲能產(chǎn)業(yè)充滿坎坷的一年。這一年發(fā)生的重大事件包括波音787客機(jī)的電池起火事件、曾是美國新能源政策寵兒的明星高科技企業(yè)A123破產(chǎn)收購案以及多家知名公司在拓展市場、開辟新業(yè)務(wù)方面遭遇挫折，甚至不得不暫停業(yè)務(wù)進(jìn)行業(yè)務(wù)重組等，無不顯示著儲能產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)不得不面臨的艱難與挑戰(zhàn)。然而，2013年也是儲能產(chǎn)業(yè)滿載希望的一年。隨著全球范圍大規(guī)模啟動(dòng)可再生能源項(xiàng)目的建設(shè)，越來越多的人關(guān)注、參與到儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中來：包括以PayPal聯(lián)合創(chuàng)始人Peter Thiel、風(fēng)險(xiǎn)投資四大巨頭之一的VinodKhosla以及微軟創(chuàng)始人比爾˙蓋茨等風(fēng)險(xiǎn)投資家為首，越來越多的風(fēng)險(xiǎn)投資涌入儲能市場;以Stem Inc、Solarcity為典型的技術(shù)服務(wù)公司，通過開辟新的商業(yè)模式實(shí)現(xiàn)儲能在終端市場的快速商業(yè)化應(yīng)用;美國政府發(fā)布相關(guān)法令完善電力市場，中國政府部門正在制定產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等都在說明儲能產(chǎn)業(yè)前景的廣闊。總之，儲能產(chǎn)業(yè)在2013年繼續(xù)接受著市場的考驗(yàn)，在曲折中前行，未來市場發(fā)展?jié)摿Σ豢上蘖俊?/p>

(作者均為中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟成員)