“2015年開始，儲能技術(shù)將逐步開始商業(yè)化，2020年后，儲能系統(tǒng)將成為電力生產(chǎn)運營的必備部分，預(yù)計2030年儲能技術(shù)將進入大規(guī)模發(fā)展期。”國家發(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的2014年中國儲能電池材料及技術(shù)大會上如是說，高虎認為：“盡管目前，可再生能源在能源系統(tǒng)中占比不高，但國家寄予了很高的期望，下一步將就儲能創(chuàng)新的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化將給予更多的政策支持，可再生能源進一步的技術(shù)突破、發(fā)展和引領(lǐng)需要與儲能技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合。”此次會上，來自政府、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能新技術(shù)的發(fā)展狀況。

解決棄風棄光率居高問題已迫在眉睫

近年來，我國多地頻發(fā)嚴重霧霾天氣，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)境的承載負荷，發(fā)展風電、太陽能、潮汐能等清潔能源迫在眉睫，但是，風能、太陽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，加之我國優(yōu)質(zhì)風、光自然資源分布與用電負荷重心分布之間的錯位矛盾，棄風、棄光等影響可再生能源利用效率的問題始終伴隨著我國風電、光伏行業(yè)的發(fā)展。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員張華民認為：“2013年全國棄風率達11%(150億度)，平均棄光率為10%，造成嚴重經(jīng)濟損失。”

另據(jù)統(tǒng)計，內(nèi)蒙古風能產(chǎn)出量其實每年可以達到3000小時/年，但目前只有1800小時/年，而吉林應(yīng)該達到2700~2800小時/年，現(xiàn)在只有1500多小時/年。張華民還認為：“儲能產(chǎn)業(yè)目前成本高、投資大、前期市場認可程度低是實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的重要阻力之一，不可能通過完全市場競爭的方式解決資源配置問題，加之處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期，合理的利潤空間無法得到保證，迫切需要政府、企業(yè)和用戶各方共同推進。”

高虎介紹說：“目前，一些省份的風電發(fā)電量占全省發(fā)電上網(wǎng)電量比重接近國際先進水平，棄風限電有所緩減，但仍未消除。”當前，我們不得不要盡快上升為國家的戰(zhàn)略選擇，目前，大規(guī)模儲能技術(shù)是實現(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、安全性等諸多問題，目前仍處于示范為主的初期發(fā)展階段。

我國儲能政策支持

國務(wù)院辦公廳11月19日發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014~2020年)》指出，要大幅增加風電、太陽能等可再生能源和核電消費比重，2020年非化石能源占一次能源消費比重將達到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，儲能產(chǎn)業(yè)首次被列入重點創(chuàng)新領(lǐng)域?qū)懭雵壹壞茉匆?guī)劃文件。將大力發(fā)展風電和太陽能發(fā)電，重點規(guī)劃建設(shè)9個大型現(xiàn)代風電基地以及配套送出工程，大力發(fā)展分散式風電，穩(wěn)步發(fā)展海上風電;有序推進光伏基地建設(shè)，加快建設(shè)分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)。儲能首次被作為“9個重點創(chuàng)新領(lǐng)域”和“20個重點創(chuàng)新方向”寫入國家級能源規(guī)劃文件。預(yù)計到2020年，風電裝機將達到2億千瓦，光伏裝機達到1億千瓦左右。

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

儲能未來市場潛力不可限量

儲能市場包括大型電力儲能、家庭儲能、后備電源儲能等?，F(xiàn)有技術(shù)下，鋰電池在后備電源儲能領(lǐng)域的性價比已經(jīng)顯著提高，后備電源和家庭儲能領(lǐng)域是現(xiàn)階段了鋰離子電池應(yīng)用更為適合的領(lǐng)域。而其中儲能尤其是后備電源儲能領(lǐng)域市場尤為廣闊。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)對市場釋放出積極信號，”中國電池工業(yè)協(xié)會理事長韓作梁表示，“儲能電池行業(yè)未來市場潛力不可限量。”

突破技術(shù)難關(guān)是商業(yè)化的關(guān)鍵

除了大型風光并網(wǎng)項目外，儲能技術(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)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截止到2013年底，全球儲能累計裝機容量達到736兆瓦，增速平穩(wěn)。2014年第一季度，新增裝機容量15兆瓦。在運行項目197個、規(guī)劃和在建項目130，共計327個項目。在中國，截至2013年10月底，累計運行、在建及規(guī)劃的項目總量近60個，裝機規(guī)模超過75兆瓦。

目前來看，我國儲能產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展的初期階段，以應(yīng)用示范為主。儲能技術(shù)面臨著成本、性能、技術(shù)選擇、安全性等問題。“如果儲能本身的技術(shù)性問題解決不了，商業(yè)推廣就無從談起，這是前提條件。”相關(guān)專家表示。

此外，我國還沒有出臺與儲能相關(guān)的政策體系和價格機制，其中儲能電站一次性資金投入基本都能算清楚，可是電站運行成本、維護成本和折舊成本仍沒有清晰的界定標準，給儲能技術(shù)應(yīng)用的商業(yè)化運營帶來巨大挑戰(zhàn)。據(jù)悉，儲能行業(yè)財政補貼有關(guān)政策、辦法目前還比較少;示范項目缺乏持續(xù)跟蹤和及時反饋，還沒有明確的電價和成本核算體系和成本回收等行動方案;鼓勵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)的財政扶持政策，探索建立與電力市場化運營相配套的儲能價格機制。

但中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院汪家紅樂觀地指出，目前，通訊基站儲能領(lǐng)域已具備完全的商業(yè)化市場，伴隨4G網(wǎng)絡(luò)的快速建設(shè)，處于快速發(fā)展期，預(yù)計到2015市場規(guī)模會達到20億元;國內(nèi)孤島微網(wǎng)等方面，已經(jīng)初步具備商業(yè)化價值;伴隨新能源汽車的普及程度的增加，充換儲放一體作為新能源汽車運營的補充，商業(yè)化程度日益成熟，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。

隨著儲能各種能源技術(shù)路線的逐漸成熟、儲能成本的持續(xù)下降以及相關(guān)政策的逐步完善，電網(wǎng)對儲能的需求有望逐步釋放。高虎認為，分布式光伏發(fā)電應(yīng)該鼓勵自發(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結(jié)構(gòu)中的占比將提高到至少27%，儲能是未來智能電網(wǎng)發(fā)展的必備技術(shù)。從2015年開始，儲能技術(shù)將逐步開始商業(yè)化，2020年后，儲能系統(tǒng)將成為電力生產(chǎn)運營的必備部分，預(yù)計2030年儲能技術(shù)將進入大規(guī)模發(fā)展期。

全釩液流電池儲能技術(shù)有突破

全釩液流電池儲能系統(tǒng)的主要市場應(yīng)用為太陽能、風能等可再生能源發(fā)電并網(wǎng)儲能和智能電網(wǎng)儲能，提高可再生能源接入能力，提高能源利用率。另外，儲能系統(tǒng)還能用于國家重要部門如政府、醫(yī)院、機場、軍事指揮系統(tǒng)等作為備用電站，在非常時期保證穩(wěn)定、及時的大功率、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，我們經(jīng)過10多年扎扎實實的創(chuàng)新研究，電解質(zhì)溶液、電極雙極板等電池核心材料都達到了規(guī)?；a(chǎn);原創(chuàng)性地開發(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)。

他還介紹了國外目前的情況，美國加州公共事業(yè)委員會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)儲能系統(tǒng)，截至2020年，建設(shè)1325MW儲能系統(tǒng)。其目的是增加加州風能、太陽能發(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全釩液流電池儲能系統(tǒng)，用于電網(wǎng)調(diào)頻、平衡負荷，提高對風電及光伏發(fā)電的接納能力。

高虎認為，未來將以車用動力為重點，轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式加快儲能研發(fā)應(yīng)用，加快智能電網(wǎng)及先進儲能關(guān)鍵技術(shù)，同時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，以改善風電、太陽能等間歇式能源特征。

整頓鉛酸電池促進鋰離子電池

工信部消費品工業(yè)司輕工處李強認為，當前的動力電池國家重點扶持的是鋰電電池，而中國的鉛酸蓄電池行業(yè)逐漸從一個產(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)濟發(fā)達地區(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)。“十二五”之前，由于國家產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)和調(diào)控作用的乏力，我國的鉛酸蓄電池行業(yè)處于一種自由無序的發(fā)展狀態(tài)。產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時也帶來了產(chǎn)業(yè)集中度低、環(huán)境污染、能源浪費、產(chǎn)能過剩及社會責任匱乏等諸多的問題。

2012年11月6日環(huán)保部發(fā)布的《鉛酸蓄電池生產(chǎn)及再生污染防治技術(shù)政策》和2013年3月工信部、環(huán)保部、國家發(fā)改委等國家五部委聯(lián)合發(fā)布的“關(guān)于促進鉛酸蓄電池和再生鉛企業(yè)規(guī)范發(fā)展意見”，充分明確了國家對鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)進行結(jié)構(gòu)調(diào)整和推動升級轉(zhuǎn)型的目的和目標。環(huán)保核查：1000多家有生產(chǎn)許可證，能在2015年能夠通過的成為少數(shù)。

2015年將成為鉛酸電池企業(yè)的生死線，對不符合準入條件的企業(yè)重新審核，不發(fā)許可證，目前，第三批正在審核，提升內(nèi)部管理水平，技術(shù)提升水平，獲得好的發(fā)展機會。

李強認為，鋰離子電池不僅作為動力電池同時也具有儲能功能，其發(fā)展應(yīng)該分三步走，第一步：手機、筆記本電池目前已經(jīng)很成熟的;第二步：中等電池市場正處在發(fā)展階段，如，電動自行車電池(主要在10-20安石)，國內(nèi)自行車已接近2億輛，有規(guī)模的393家企業(yè)，總產(chǎn)量3695萬輛，出口81萬輛，鋰離子電動自行車231萬輛，每年增長7%;第三步：大電池技術(shù)有許多待解決的技術(shù)難點，如，轎車、客車動力電池。但是一些企業(yè)已經(jīng)解決了一些瓶頸的技術(shù)并已商業(yè)化，例如，山東威能電池公司，威能鋰離子電池不僅廣泛用于電力系統(tǒng)的儲能方面，而且已經(jīng)與上汽申沃、南京金龍、中通、歐輝、沂星、吉利、眾泰等國內(nèi)多家企業(yè)達成合作，部分已完成裝配生產(chǎn)，并已批量出口捷克、德國、美國、比利時、法國、新加坡等歐美、東南亞市場。

梯級利用儲能鋰電池產(chǎn)業(yè)新機遇

作為電動汽車用動力鋰電池，容量衰減至額定容量的80%時，電動汽車的續(xù)航里程會明顯減少，失去使用價值，但對于儲能系統(tǒng)來說仍具有較大的使用價值。此外，從環(huán)保方面考慮，雖然鋰電池環(huán)境污染性相對較小，但是其中的鎳、鈷、錳等金屬元素以及各類鋰鹽、有機溶劑等物質(zhì)仍然具有一定的易燃性、浸出毒性和腐蝕性，直接丟棄造成的后果不容小覷。

中國汽車技術(shù)研究中心專家曾預(yù)測，我國動力鋰電池未來報廢量將快速增長，2015年動力鋰電池累計報廢量約為2萬~4萬噸，2020年將達到12萬~17萬噸。

因此，汪家紅在會上指出，動力鋰電池的回收需要遵循“誰制造誰回收”責任體制，通過推行回收責任制建立動力鋰電池的回收利用體系，保證回收來源。

目前，已有企業(yè)在這方面做出了積極嘗試。山東威能環(huán)保電源有限公司日前新上的“廢舊鋰離子動力電池回收處理和綜合利用”項目，總投資額17億元，建設(shè)期限3年，實施后每年可回收動力電池30億安時，回收金屬25500噸以上，價值20400萬元，循環(huán)利用舊電池容量約24億Ah，可組建儲能站實現(xiàn)能源充分利用7200兆瓦時。威能公司總經(jīng)理熊俊威解釋道，當汽車鋰電池從100%容量衰減到70%容量時，公司可在通信基站、工業(yè)備用電源等領(lǐng)域以儲能電池形式繼續(xù)使用，同時也可以應(yīng)用到家庭備用電源;當鋰電池衰減到40%以下，公司可以進行資源化處理，對鋰電池電解液、正負兩極、隔膜中有價值的材料進行提取制備和可持續(xù)利用。

專家表示，該項目作為國內(nèi)數(shù)量不多的大規(guī)模專業(yè)鋰離子電池回收處理和綜合利用項目，對我國今后在該領(lǐng)域的發(fā)展具有示范性和帶動性作用。