鋰電世界  “2015年開(kāi)始，儲(chǔ)能技術(shù)將逐步開(kāi)始商業(yè)化，2020年后，儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為電力生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的必備部分，預(yù)計(jì)2030年儲(chǔ)能技術(shù)將進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展期?！眹?guó)家發(fā)改委能源研究所再生能源發(fā)展中心副主任高虎在濰坊日前召開(kāi)的2014年中國(guó)儲(chǔ)能電池材料及技術(shù)大會(huì)上如是說(shuō)，高虎認(rèn)為：“盡管目前，可再生能源在能源系統(tǒng)中占比不高，但國(guó)家寄予了很高的期望，下一步將就儲(chǔ)能創(chuàng)新的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化將給予更多的政策支持，可再生能源進(jìn)一步的技術(shù)突破、發(fā)展和引領(lǐng)需要與儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合?！贝舜螘?huì)上，來(lái)自政府、大學(xué)、科研院所以及企業(yè)研發(fā)的多位代表紛紛介紹了目前儲(chǔ)能新技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。

    解決棄風(fēng)棄光率居高問(wèn)題已迫在眉睫

    近年來(lái)，我國(guó)多地頻發(fā)嚴(yán)重霧霾天氣，急待解決，這背后折射出的是以化石能源為主宰的發(fā)展方式已經(jīng)超出了環(huán)境的承載負(fù)荷，發(fā)展風(fēng)電、太陽(yáng)能、潮汐能等清潔能源迫在眉睫，但是，風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源具有不連續(xù)、不穩(wěn)定、不可控的非穩(wěn)態(tài)特性，加之我國(guó)優(yōu)質(zhì)風(fēng)、光自然資源分布與用電負(fù)荷重心分布之間的錯(cuò)位矛盾，棄風(fēng)、棄光等影響可再生能源利用效率的問(wèn)題始終伴隨著我國(guó)風(fēng)電、光伏行業(yè)的發(fā)展。中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員張華民認(rèn)為：“2013年全國(guó)棄風(fēng)率達(dá)11%（150億度），平均棄光率為10%，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失?！?/P>

    另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，內(nèi)蒙古風(fēng)能產(chǎn)出量其實(shí)每年可以達(dá)到3000小時(shí)/年，但目前只有1800小時(shí)/年，而吉林應(yīng)該達(dá)到2700~2800小時(shí)/年，現(xiàn)在只有1500多小時(shí)/年。張華民還認(rèn)為：“儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)目前成本高、投資大、前期市場(chǎng)認(rèn)可程度低是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的重要阻力之一，不可能通過(guò)完全市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的方式解決資源配置問(wèn)題，加之處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期，合理的利潤(rùn)空間無(wú)法得到保證，迫切需要政府、企業(yè)和用戶各方共同推進(jìn)。”

    高虎介紹說(shuō)：“目前，一些省份的風(fēng)電發(fā)電量占全省發(fā)電上網(wǎng)電量比重接近國(guó)際先進(jìn)水平，棄風(fēng)限電有所緩減，但仍未消除?！碑?dāng)前，我們不得不要盡快上升為國(guó)家的戰(zhàn)略選擇，目前，大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)可再生能源普及應(yīng)用的瓶頸技術(shù)，面臨著成本、性能、技術(shù)選擇、安全性等諸多問(wèn)題，目前仍處于示范為主的初期發(fā)展階段。

    我國(guó)儲(chǔ)能政策支持

    國(guó)務(wù)院辦公廳11月19日發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014~2020年）》指出，要大幅增加風(fēng)電、太陽(yáng)能等可再生能源和核電消費(fèi)比重，2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到15%。而作為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的支撐產(chǎn)業(yè)和關(guān)鍵推手，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)首次被列入重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域?qū)懭雵?guó)家級(jí)能源規(guī)劃文件。將大力發(fā)展風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電，重點(diǎn)規(guī)劃建設(shè)9個(gè)大型現(xiàn)代風(fēng)電基地以及配套送出工程，大力發(fā)展分散式風(fēng)電，穩(wěn)步發(fā)展海上風(fēng)電；有序推進(jìn)光伏基地建設(shè)，加快建設(shè)分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)。儲(chǔ)能首次被作為“9個(gè)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域”和“20個(gè)重點(diǎn)創(chuàng)新方向”寫(xiě)入國(guó)家級(jí)能源規(guī)劃文件。預(yù)計(jì)到2020年，風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到2億千瓦，光伏裝機(jī)達(dá)到1億千瓦左右。

    儲(chǔ)能的重要意義在此顯現(xiàn)出來(lái)，張華民說(shuō)：“大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)可調(diào)控風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電的不穩(wěn)定、不連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定供電，是實(shí)現(xiàn)能源多樣化的核心技術(shù)。”

    儲(chǔ)能未來(lái)市場(chǎng)潛力不可限量

    儲(chǔ)能市場(chǎng)包括大型電力儲(chǔ)能、家庭儲(chǔ)能、后備電源儲(chǔ)能等?，F(xiàn)有技術(shù)下，鋰電池在后備電源儲(chǔ)能領(lǐng)域的性價(jià)比已經(jīng)顯著提高，后備電源和家庭儲(chǔ)能領(lǐng)域是現(xiàn)階段了鋰離子電池應(yīng)用更為適合的領(lǐng)域。而其中儲(chǔ)能尤其是后備電源儲(chǔ)能領(lǐng)域市場(chǎng)尤為廣闊。例如通信基站，通信領(lǐng)域備用電源需求主要與固定資產(chǎn)投資力度有關(guān)，電池成本約占到基站總投入煩人3~4%。在4G牌照下發(fā)后，通信行業(yè)正在大量建設(shè)通信基站，與之配套的備用電源必不可少。

    “各種相關(guān)政策已經(jīng)對(duì)市場(chǎng)釋放出積極信號(hào)，”中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)韓作梁表示，“儲(chǔ)能電池行業(yè)未來(lái)市場(chǎng)潛力不可限量?！?/P>

    突破技術(shù)難關(guān)是商業(yè)化的關(guān)鍵

    除了大型風(fēng)光并網(wǎng)項(xiàng)目外，儲(chǔ)能技術(shù)還廣泛應(yīng)用于分布式發(fā)電、微電網(wǎng)、通信基站和新能源汽車等領(lǐng)域。

    中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截止到2013年底，全球儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到736兆瓦，增速平穩(wěn)。2014年第一季度，新增裝機(jī)容量15兆瓦。在運(yùn)行項(xiàng)目197個(gè)、規(guī)劃和在建項(xiàng)目130，共計(jì)327個(gè)項(xiàng)目。在中國(guó)，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(guò)75兆瓦。

    目前來(lái)看，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展的初期階段，以應(yīng)用示范為主。儲(chǔ)能技術(shù)面臨著成本、性能、技術(shù)選擇、安全性等問(wèn)題?！叭绻麅?chǔ)能本身的技術(shù)性問(wèn)題解決不了，商業(yè)推廣就無(wú)從談起，這是前提條件?！毕嚓P(guān)專家表示。

    此外，我國(guó)還沒(méi)有出臺(tái)與儲(chǔ)能相關(guān)的政策體系和價(jià)格機(jī)制，其中儲(chǔ)能電站一次性資金投入基本都能算清楚，可是電站運(yùn)行成本、維護(hù)成本和折舊成本仍沒(méi)有清晰的界定標(biāo)準(zhǔn)，給儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

    據(jù)悉，儲(chǔ)能行業(yè)財(cái)政補(bǔ)貼有關(guān)政策、辦法目前還比較少；示范項(xiàng)目缺乏持續(xù)跟蹤和及時(shí)反饋，還沒(méi)有明確的電價(jià)和成本核算體系和成本回收等行動(dòng)方案；鼓勵(lì)和吸引投融資方面的政策也顯不足。專家建議，應(yīng)制定相應(yīng)的財(cái)政扶持政策，探索建立與電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)相配套的儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制。

    但中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院汪家紅樂(lè)觀地指出，目前，通訊基站儲(chǔ)能領(lǐng)域已具備完全的商業(yè)化市場(chǎng)，伴隨4G網(wǎng)絡(luò)的快速建設(shè)，處于快速發(fā)展期，預(yù)計(jì)到2015市場(chǎng)規(guī)模會(huì)達(dá)到20億元；國(guó)內(nèi)孤島微網(wǎng)等方面，已經(jīng)初步具備商業(yè)化價(jià)值；伴隨新能源汽車的普及程度的增加，充換儲(chǔ)放一體作為新能源汽車運(yùn)營(yíng)的補(bǔ)充，商業(yè)化程度日益成熟，各種相關(guān)利好政策已經(jīng)對(duì)市場(chǎng)釋放出積極信號(hào)，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。

    隨著儲(chǔ)能各種能源技術(shù)路線的逐漸成熟、儲(chǔ)能成本的持續(xù)下降以及相關(guān)政策的逐步完善，電網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)能的需求有望逐步釋放。高虎認(rèn)為，分布式光伏發(fā)電應(yīng)該鼓勵(lì)自發(fā)自用余電上網(wǎng)，在備案管理和投融資商業(yè)模式方面還有待突破。在2030年歐盟氣候和能源政策框架中指出，到2030年可再生能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比將提高到至少27%，儲(chǔ)能是未來(lái)智能電網(wǎng)發(fā)展的必備技術(shù)。從2015年開(kāi)始，儲(chǔ)能技術(shù)將逐步開(kāi)始商業(yè)化，2020年后，儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為電力生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的必備部分，預(yù)計(jì)2030年儲(chǔ)能技術(shù)將進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展期。

    全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)有突破

    全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要市場(chǎng)應(yīng)用為太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電并網(wǎng)儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)儲(chǔ)能，提高可再生能源接入能力，提高能源利用率。另外，儲(chǔ)能系統(tǒng)還能用于國(guó)家重要部門(mén)如政府、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、軍事指揮系統(tǒng)等作為備用電站，在非常時(shí)期保證穩(wěn)定、及時(shí)的大功率、大容量電力供應(yīng)。張華民研究員介紹了他們的研究成果，他說(shuō)，我們經(jīng)過(guò)10多年扎扎實(shí)實(shí)的創(chuàng)新研究，電解質(zhì)溶液、電極雙極板等電池核心材料都達(dá)到了規(guī)?；a(chǎn)；原創(chuàng)性地開(kāi)發(fā)出液流電池用高選擇性、高穩(wěn)定性、低成本的非氟離子傳導(dǎo)膜，并正用于建設(shè)中的100kW/500kW應(yīng)用示范工程；突破了大功率電堆設(shè)計(jì)制造技術(shù)、電池成組技術(shù)、電池管理控制技術(shù)及多系統(tǒng)耦合與綜合能量管理控制技術(shù)。

    他還介紹了國(guó)外目前的情況，美國(guó)加州公共事業(yè)委員會(huì)2013年9月3日做出決定（立法）。要求加州三大電力公司按照決定要求建設(shè)儲(chǔ)能系統(tǒng)，截至2020年，建設(shè)1325MW儲(chǔ)能系統(tǒng)。其目的是增加加州風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電的接納能力，提高電網(wǎng)穩(wěn)定可靠性，改善管理及調(diào)控能力。 日本政府最近投入2億美元在北海道建立15MW/60MW?h全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，用于電網(wǎng)調(diào)頻、平衡負(fù)荷，提高對(duì)風(fēng)電及光伏發(fā)電的接納能力。

    高虎認(rèn)為，未來(lái)將以車用動(dòng)力為重點(diǎn)，轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式加快儲(chǔ)能研發(fā)應(yīng)用，加快智能電網(wǎng)及先進(jìn)儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)加快材料和裝備的研發(fā)以及系統(tǒng)集成的創(chuàng)新，加速創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，以改善風(fēng)電、太陽(yáng)能等間歇式能源特征。

    整頓鉛酸電池促進(jìn)鋰離子電池

    工信部消費(fèi)品工業(yè)司輕工處李強(qiáng)認(rèn)為，當(dāng)前的動(dòng)力電池國(guó)家重點(diǎn)扶持的是鋰電電池，而中國(guó)的鉛酸蓄電池行業(yè)逐漸從一個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，制造技術(shù)落后的低端產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為一個(gè)2000家企業(yè)；總產(chǎn)值1500億元規(guī)模；產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量三分之一的熱興產(chǎn)業(yè)。并形成了以浙、蘇、閩、粵等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)為產(chǎn)業(yè)集中區(qū)的產(chǎn)業(yè)格局以及中小企業(yè)為主體的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)?！笆濉敝埃捎趪?guó)家產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)和調(diào)控作用的乏力，我國(guó)的鉛酸蓄電池行業(yè)處于一種自由無(wú)序的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)集中度低、環(huán)境污染、能源浪費(fèi)、產(chǎn)能過(guò)剩及社會(huì)責(zé)任匱乏等諸多的問(wèn)題。