國際能源格局深度調(diào)整，在碳達峰、碳中和愿景目標下，國內(nèi)能源發(fā)展加速轉(zhuǎn)型。但2021年以來，國內(nèi)出現(xiàn)了新能源比重加大而系統(tǒng)不穩(wěn)定性增加、燃煤供需缺口引發(fā)的能源轉(zhuǎn)型的陣痛期，受到了市場廣泛關注。

 

　　10月26日，國務院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》（下稱《方案》），提出了提高非化石能源消費比重、提升能源利用效率、降低二氧化碳排放水平等方面主要目標。到2025年，非化石能源消費比重達到20%左右，單位GDP能源消耗比2020年下降13.5%，單位GDP二氧化碳排放比2020年下降18%。到2030年，非化石能源消費比重達到25%左右，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降65%以上，順利實現(xiàn)2030年前碳達峰目標。

 

　　在此背景下，儲能可以為滿足能源結構調(diào)整和能源創(chuàng)新發(fā)展的要求提供重要的技術支撐，2020年國家將儲能作為電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)予以明確。

 

　　儲能產(chǎn)業(yè)鏈

 

　　儲能即能量的存儲，狹義上講，針對電能的存儲，是指利用化學或物理等方法將電能存儲起來并在需要時釋放的一系列技術和措施。從儲能技術視角看，儲能主要分為機械儲能、電磁儲能、電化學儲能、熱儲能與氫儲能五大賽道，其中的電化學儲能發(fā)展最為迅猛。根據(jù)正負極材質(zhì)的不同，電化學儲能分為鋰離子電池、鉛蓄電池與納硫電池。根據(jù)儲能方式，機械儲能分為抽水蓄能、壓縮空氣儲能與飛輪儲能。抽水蓄能是當前最為成熟的電力儲能技術，全球占比達到九成，但2020年新增的儲能裝機中，75.1%來自電化學儲能。

 

　　儲能產(chǎn)業(yè)鏈主要參與商分為以下三類：一是上游設備制造商。電池制造商多與動力電池制造商重合，儲能變流器制造商多與光伏逆變器制造商重合，屬于同類或類似產(chǎn)品在新領域的應用。

 

　　二是中游系統(tǒng)集成商。部分設備制造商、專業(yè)集成商均參與該環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)核心在于對儲能領域的深刻理解及經(jīng)驗積累。

 

　　三是下游系統(tǒng)運營商。央企、地方國企、民企均參與該環(huán)節(jié)，未來央企在大基地、新能源基地建設方面的優(yōu)勢將越發(fā)突出，對儲能需求也將持續(xù)增長。

 

　　儲能迎來新發(fā)展階段

 

　　《方案》提出將碳達峰貫穿于經(jīng)濟社會發(fā)展全過程和各方面，重點實施“碳達峰十大行動”，其中前兩大行動分別是能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動、節(jié)能降碳增效行動。在能源領域中，電力部門的碳排放占比較高且逐年增長，能源電力領域綠色轉(zhuǎn)型、走向零碳發(fā)展對于碳中和目標的實現(xiàn)至關重要。作為支撐可再生能源發(fā)展的關鍵技術，儲能將迎來跨越式發(fā)展新階段。

 

　　其一，儲能有利于解決可再生能源消納問題。在《方案》第一項能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動中，國家鼓勵大力發(fā)展新能源，加快建設新型電力系統(tǒng)，預計光伏、風電裝機在“十四五”期間將迎來爆發(fā)式增長。但在現(xiàn)實中，仍有部分地區(qū)棄風、棄光現(xiàn)象較為嚴重，新能源裝機規(guī)模的快速提升加大了電網(wǎng)消納壓力，而配置儲能可以有效減少棄光、棄風率，避免棄電損失。此外，由于可再生能源具有明顯的季節(jié)性和波動性，其發(fā)電占比提升勢必影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，發(fā)電側配儲能系統(tǒng)可以實現(xiàn)“削峰填谷”，提高發(fā)電利用小時數(shù)，大幅提升可再生能源并網(wǎng)消納能力，平抑可再生能源波動。

 

　　其二，儲能有利于提升電網(wǎng)系統(tǒng)靈活性，優(yōu)化新型電力系統(tǒng)建設。電網(wǎng)系統(tǒng)從傳統(tǒng)能源向新能源轉(zhuǎn)型，在享受著新能源的清潔、低成本的同時，電網(wǎng)靈活性降低的問題也越發(fā)突出。在電源側，新能源占比不斷提升增大了輸出端的日間波動；在負荷側，居民用電占比提升使得電網(wǎng)負荷波動更加劇烈。在這種情況下，必須提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力以適應未來更為復雜的源荷波動。

 

　　提升電網(wǎng)靈活性主要依賴調(diào)峰和調(diào)頻能力，實現(xiàn)此功能需依賴電池儲能、抽水蓄能、燃氣電站等靈活調(diào)節(jié)電源。儲能在電網(wǎng)側參與輔助調(diào)頻，可改善系統(tǒng)波動性、不確定性加深造成的電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性問題，從電網(wǎng)側角度提升電網(wǎng)接納風電、光伏等可再生能源的能力。同時，電網(wǎng)側儲能能夠緩解電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電設備擴容升級、輔助發(fā)電側進行調(diào)峰，從而提高電力系統(tǒng)安全性和靈活性。

 

　　其三，儲能有利于降低工業(yè)用戶用電成本，推動節(jié)能降碳增效行動和工業(yè)領域碳達峰行動。我國用戶側儲能項目規(guī)模較小，多為工業(yè)用戶，家庭用戶較少。工業(yè)用戶可以利用儲能系統(tǒng)在用電低谷時儲能，在高峰負荷時放電，從而降低整體負荷，有助于提升節(jié)能管理能力和降低容量電費。發(fā)生停電故障時，儲能能夠?qū)涞哪芰抗o終端用戶，避免了故障修復過程中的電能中斷，以保證供電可靠性和穩(wěn)定性。在實施峰谷電價的電力市場中，通過低電價時給儲能系統(tǒng)充電，高電價時給儲能系統(tǒng)放電，實現(xiàn)峰谷電價差套利，通過“低儲高發(fā)”模式獲取收益，符合推進重點用能設備節(jié)能增效的技術方向，并有助于降低用電成本。

 

　　其四，儲能有利于推動汽車產(chǎn)業(yè)向電動化快速轉(zhuǎn)型，助力交通運輸綠色低碳行動。百年未有之大變局，能源、信息和智能三大革命迅猛發(fā)展，推動了全球汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)電動化、數(shù)字化和智能化三大趨勢，電動化是三大發(fā)展趨勢之首，這也符合《方案》第五項“交通運輸綠色低碳行動”提及的“推動運輸工具裝備低碳轉(zhuǎn)型”方向。但是當前汽車電動化轉(zhuǎn)型仍然面臨一系列因素制約，例如純電動汽車充電困難、安全性有待提升、動力電池產(chǎn)能過剩等。

 

　　通過儲能技術與電動汽車產(chǎn)業(yè)的有效結合，能夠真正實現(xiàn)電動汽車 VEG 模式（Vehicle-Energy station-Grid，充儲一體化模式），解決新能源汽車充電慢的問題。另外，新能源汽車與儲能技術相結合的 V2G（Vehicle-to-Grid）模式可以為電動汽車用戶提供智能化、個性化充電服務，提高用戶使用電動汽車的便利性；可以對電動汽車充電行為進行有序控制，增加電網(wǎng)穩(wěn)定性和可靠性，提高電網(wǎng)運行效率，保障電動汽車的可靠能源供給；可為能源儲存系統(tǒng)提供緩沖，解決風能、太陽能等間歇性可再生能源發(fā)電的波動性問題，提高可再生能源的利用水平。

 

　　其五，儲能有利于促進“雙碳”和可再生能源消費目標加快實現(xiàn)。《方案》聚焦“十四五”和“十五五”兩個碳達峰關鍵期，提出了提高非化石能源消費比重、提升能源利用效率、降低二氧化碳排放水平等方面主要目標，到2025年，非化石能源消費比重達到20%左右，到2030年，非化石能源消費比重達到25%左右，順利實現(xiàn)2030年前碳達峰目標。

 

　　作為最大發(fā)展中國家，我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化還在深入發(fā)展，發(fā)展經(jīng)濟和改善民生的任務還很重，能源消費仍將保持剛性增長。在此背景下，以風能、太陽能、核能、地熱能、潮汐能等為代表的新能源將成為未來電力供應的主體。儲能作為支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術和基礎裝備，對推動能源綠色轉(zhuǎn)型、應對極端事件、保障能源安全、促進能源高質(zhì)量發(fā)展、實現(xiàn)碳達峰碳中和具有重要意義。儲能技術作為能源轉(zhuǎn)化、存儲的關鍵連接點，可實現(xiàn)電力系統(tǒng)與其他能源系統(tǒng)的連接，是多網(wǎng)融合的紐帶，將在能源互聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用，儲能將為構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)提供有力支撐，助力“雙碳”目標的實現(xiàn)。

 

　　儲能相關政策將不斷完善

 

　　“十四五”是推動我國儲能高質(zhì)量發(fā)展的關鍵時期，儲能商業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展仍然需要政策和市場環(huán)境的大力支持。長遠來看，開放、規(guī)范、完善的電力市場是儲能真正發(fā)揮優(yōu)勢的舞臺。近年來，國家高度重視包括電化學在內(nèi)的儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，相繼出臺相關政策，不斷明確儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本原則。2017年10月，國家能源局會同國家發(fā)改委等部門聯(lián)合印發(fā)《關于促進儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，首次明確了儲能在我國能源產(chǎn)業(yè)中的戰(zhàn)略定位。《指導意見》指出，儲能是推動主體能源由化石能源向可再生能源更替的關鍵技術，是構建能源互聯(lián)網(wǎng)、促進能源新業(yè)態(tài)發(fā)展的核心基礎，是提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟性和安全性的重要手段。

 

　　2020年8月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布公告，對《關于開展“風光水火儲一體化”“源網(wǎng)荷儲一體化”的指導意見（征求意見稿）》公開征求意見，明確“兩個一體化”的范疇與內(nèi)涵，并提出分類開展“兩個一體化”建設的實施路徑。“風光水火儲一體化”側重于電源基地開發(fā)，結合當?shù)刭Y源條件和能源特點，因地制宜采取風能、太陽能、水能、煤炭等多能源品種發(fā)電互相補充，并適度增加一定比例儲能，統(tǒng)籌各類電源的規(guī)劃、設計、建設、運營。“源網(wǎng)荷儲一體化”側重于圍繞負荷需求開展，通過優(yōu)化整合本地電源側、電網(wǎng)側、負荷側資源要素，以儲能等先進技術和體制機制創(chuàng)新為支撐，以安全、綠色、高效為目標，創(chuàng)新電力生產(chǎn)和消費模式，為構建源網(wǎng)荷高度融合的新一代電力系統(tǒng)探索發(fā)展路徑，實現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲的深度協(xié)同。

 

　　但長期以來，國內(nèi)儲能項目的定位與收益模式并不清晰，極大地制約了儲能大規(guī)模發(fā)展。2021年4月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見（征求意見稿）》，對儲能行業(yè)發(fā)展做出重要政策指引，明確儲能獨立市場主體地位，推動儲能參與各類電力市場，各環(huán)節(jié)儲能的商業(yè)模式有望逐步建立。2021年8月國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布了《關于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》，明確提出了鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建合建、購買調(diào)峰資源等，以及增加并網(wǎng)規(guī)模的政策措施和運行管理要求，有利于發(fā)揮政府、企業(yè)、市場多方能動性，引導市場主體多渠道促進可再生能源發(fā)展，推動了儲能產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展軌道。

 

　　隨著我國電力體制改革的深入，預計儲能相關政策將不斷完善，儲能參與電力輔助服務和用戶側儲能參與電力需求響應將實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的價值疊加，為其可盈利的商業(yè)化發(fā)展奠定基礎。國家層面的配套政策應加快推進電力現(xiàn)貨市場、輔助服務市場等市場建設進度，通過市場機制體現(xiàn)電能量和各類輔助服務的合理價值。