“随着储能成本的快速下降,以及电动汽车及电网储能项目的快速增长,储能产业的快速发展有望成为电力变革和能源变革的基础动力。”近日,中关村储能产业技术联盟发布的《储能产业研究白皮书(2016)》(以下简称“白皮书”)对我国储能产业未来发展提出了如上展望。
白皮书显示,用户侧分布式光伏、电网侧储能调频调峰电站以及得到能源服务机制支持的发电侧规模储能已经成为储能发展的三架马车,带动中国储能市场的启动。同时,分布式光伏微电网政策、电力需求侧管理补偿电价政策、电力市场改革带动的电力辅助服务市场政策、调峰电价及补偿政策将推动储能商业模式的确立,并为大规模储能金融的参与铺平道路。
发达国家引领了储能产业技术和商业实践
据中关村储能产业技术联盟(CNESA)项目库不完全统计,截至2015年底,全球累计运行储能项目(不含抽水蓄能、压缩空气和储热)327个,装机规模946.8兆瓦。自2010年起,全球储能项目累计装机规模的增长速度趋于平稳,年复合增长率18%,项目累计数量增长相对较快,年复合增长率达40%。
美国依然占据全球储能运行项目装机规模第一的位置,截至2015年底,美国运行的储能项目累计装机规模为426.4兆瓦,占全球运行储能项目总装机的45%,其次是日本和中国,占比分别为33%和11%。
无论是运行中的项目还是在建、规划中的项目,锂离子电池都占据着累计装机第一的位置,累计装机规模分别为356.7兆瓦和2.2吉瓦,占比分别为38%和83%,其中,在建、规划项目中的锂离子电池累计装机超过其在运行项目中的六倍,未来2~3年内,相较于其他技术,锂离子电池将会迎来爆发式的增长。
在已投入运行的储能项目中,可再生能源并网领域项目的累计装机规模占比最大,为43%;而在建设和规划的项目中,辅助服务领域的累计装机规模则占最大比重,相较于该领域在已运行的项目中的占比有了成倍的增长,占比达到48%。从项目数量上看,无论是已运行的项目还是处于建设和规划中的项目,分布式发电及微网领域均占据第一的位置,占比均接近总装机的60%。
2015年,全球新增储能项目(含运行、在建、规划中项目)143个,较2014年增长4%,装机规模1227.8兆瓦,较2014年增长78%,近五年新增装机规模的年复合增长率为100%。
全球储能市场在保持稳步向前发展的同时,在区域市场、应用领域与厂商业务布局上也呈现出一定的特点。
分布式光储应用占据2015年新增项目数量第一的位置,占比为40%,同时也是近两年增速最快的领域之一,美国、日本、德国、澳大利亚和中国是分布式光储应用较多的国家。
截至2015年底,中国累计运行储能项目(不含抽水蓄能、压缩空气和储热)118个,累计装机规模105.5兆瓦,占全球储能项目总装机的11%,年复合增长率(2010~2015)为110%,是全球的六倍之多,中国储能市场值得关注。
从应用分布上看,分布式发电及微网和可再生能源并网领域的装机占比最大,二者累计装机规模超过中国市场的80%,特别是前者,无论在累计装机规模还是项目个数上均占据第一的位置,占比分别为56%和77%。
我国电力体制改革为储能产业带来发展机会
我国新一轮电力体制改革促进我国电力行业在发电、售电、用电等多个环节进行改革。缺乏相应的市场机制,是除性能、成本等内在因素以外,造成中国储能推广应用较为缓慢的最主要的原因。新一轮电改将开启我国多个电力市场,例如需求响应、辅助服务、售电侧等,储能在这些领域都有广阔的应用前景,并能创造出更多的价值。
白皮书认为,“互联网+智慧能源”是2015年能源领域最火的话题之一,2016年初《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》发布,明确了国家建设能源互联网的方向和目标。与国家提出的能源消费革命、电力体制改革相结合,分布式能源、微网、需求侧管理、合同能源管理、基于数据的能源服务等领域最有可能在近期实现能源与互联网的初步融合。
在“互联网+”智慧能源的框架下,储能不再局限于电力存储技术,储氢、储热、天然气存储等都将纳入进来。未来,储能领域有望涌现出更多的应用模式、商业模式,以促进“互联网+智慧能源”的发展。
从目前国内已部署的示范项目上看,集中式风/光电站储能项目大多选用全钒液流电池,但由于配置容量相对较小,其对于削峰填谷解决弃风问题的作用有限。
除此之外,钠硫电池、超临界压缩空气储能、铅蓄电池和锂离子电池在该领域也拥有若干示范项目,随着技术性能的不断提高,未来也会有一定的发展前景。
储能和需求响应是一种既相互竞争又相互包容的关系。首先,不采用储能技术的前提下,需求响应通过调整用户用电方式降低峰值负荷,与储能系统提供峰值调节和负载均衡的功能构成直接竞争。另一方面,需求响应所要实现的效果储能也都能够实现,因此储能可以作为提供需求响应的技术之一,帮助电力用户降低高峰负荷的用量。以往参与需求响应的储能技术主要为蓄冷、蓄热技术,随着用户侧分布式能源规模的不断扩大,近几年储能电池逐渐在需求响应中获得应用,需求响应正逐渐成为储能的热点应用领域。
分布式储能既包括与分布式发电(主要为分布式光伏)相结合的储能装置,又包括户用储能等独立的用户侧储能装置。
一方面,在峰谷电价、需量电价机制较为完备的地区,分布式储能装置的应用在为用户节约电费的同时,实际上已经是依据电价反映的信号,降低或转移高峰负荷,达到了需求响应的效果。例如,美国stem推广安装的用户侧储能系统,正是基于此,获得了较好的发展。
另外,白皮书显示,随着分布式能源,包括分布式储能规模的不断扩大,电网也正在考虑需求响应市场向分布式能源开放。例如,2015年6月,美国加州发布了“需求响应拍卖机制示范项目(Demand Response Auction Mechanism,DRAM)”,加州电力市场向分布式能源开放,包括用户侧(商业用户、工业用户)的电池储能系统在内的分布式能源可以参与电力市场竞标,提供需求响应服务。Stem、Greege Network、Tesla+Solarcity等拥有分布式储能装置的企业纷纷表示愿意参与竞标。