作者:林伯强 来源:中国科学报 发布时间:2015/10/13 10:03:47
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林伯强:储能和可再生能源同等重要

 

■林伯强

诱人前景

“储能+可再生能源”的独立微电网代表着能源行业发展和人类能源供需的未来。

根据美国能源局的数据,目前全球电力储能系统的装机容量为144吉瓦,占据全球电力装机容量的3%,其中绝大部分都是抽水储能。从功率上看,抽水储能占比约为98%;而从储能的能量看,抽水储能占比更是达到了99%以上。近年来,随着电池成本的不断下降,电池储能近年来复合增长率在25%左右。根据BCC Research公司的预测,到2020年,电池储能的市场规模约为39亿美元,年复合增长率保持在25.1%。

目前储能技术在支持电网与可再生能源上可能有十几个应用方向,主导的应用是电力调峰,其规模约为138.4吉瓦。其次是支持可再生能源,规模约为2.8吉瓦。从现有的规划项目上看,微电网和调频将是未来储能应用的热门方向。而从各国储能的发展情况上看,目前储能装机容量最大的几个国家分别是日本(25.5吉瓦),中国(23.6吉瓦),美国(20.7吉瓦),意大利(7.1吉瓦)和德国(6.9吉瓦)。如果仅考虑电池储能,美国一枝独秀,其0.29吉瓦的装机容量几乎占了全球电池储能装机容量的一半。

诱人的应用前景使储能技术受到了国际的广泛关注。据创投网站“资本实验室”统计,2014年,全球储能行业吸引的风险投资项目达到81个,投资金额10.2亿美元。近年来产业资本也纷纷增加储能方面的投资,其中最有影响的要数特斯拉与松下等公司合作投资50亿美元兴建的超级锂电池工厂(Gigafactory)。该项目预计2017年投产,最终产能将达到35吉瓦,超过了2013年全球锂电池产能的总和。

国际储能政策大力支持

欧美日等国家和地区都十分重视储能技术的发展与应用。美国能源局专门建立了全球储能数据库,用于对全球储能项目进行追踪,同时设立了多个部门来促进与规范储能的发展。国际能源署等国际机构在几年前也专门成立了针对储能的项目团队。据统计,美国联邦和州层面针对储能的法案和政策就达到了21项。欧洲和日本针对储能也有比较大的扶持政策。归纳一下,国际上储能政策支持可分为以下几方面。

首先,针对储能的投资税收减免。如美国2011年通过储能法案,就对储能投资给予了20%的联邦税收抵免。对储能设备的购买给予补贴,如德国在2013年与2014年拨款5000万欧元对于中小规模的光伏发电系统配套的储能系统进行补贴,日本也对符合标准的接入电网的电池储能项目,给予相当于投资额1/3的补贴。对于储能技术的研究进行补贴,如奥巴马政府2009年8月宣布拨款24亿美元,用于支持环保电动汽车与储能电池的研发与制造,日本政府则对钠硫电池等技术从开发研发到应用等各环节都给予高额补贴。

其次,政府还利用市场化的机制增加储能投资收益。如欧洲国家普遍采用了拉大峰谷电价差的方式,增加储能投资的收益。而美国联邦能源管理委员会制定了市场化的调频服务补偿,为储能接入电力市场提供了政策上的保障。

第三,政府或电网企业直接进行储能投资。如美国加州要求三大电力公用工程公司要在2014年开始的10年内安装1.33吉瓦的储能系统。日本政府则出资200亿日元,委托北海道电力公司等安装电池储能系统以增加对可再生能源的消纳能力。

中国如何改变储能“大而不强”

中国已投入运行的储能装机容量排在世界的第二位,当中绝大部分是抽水储能,电池储能的装机容量仅相当于美国的1/6。中国也是电池生产大国,锂电池产能占全球的27%。但是,与国外的先进水平还存在差距,就是通常说的整体“大而不强”。电池的上游原材料及下游的系统集成和应用方面,处于相对较低的水平;高附加值的隔膜主要从美国和日本进口;由于电池性能与日本和韩国仍有差距,导致了高端市场的占有率持续萎缩。此外,国内储能发展的路径似乎不清晰和缺乏整体规划,今年1~7月仅动力锂电池项目就吸引了超过400亿元的投资,但另一方面,电池行业的亏损面在扩大。

鉴于储能对人类未来能源的重要性,中国在储能技术方面不能落后于其他国家。因此,对储能的发展需要有清晰的战略规划和政策措施。政府已认识到储能的重要性,启动了储能“十三五”规划课题。但政府应把对储能技术发展的重视程度提高到至少与可再生能源相等同的地位,对储能投资(包括储能研究)给予直接补贴或税收抵免,也可以由政策性银行提供优惠利率的贷款。

政府还需要尽可能营造一个支持储能发展的市场环境。目前市场机制存在不足,比如,储能的价值没有得到合理的补偿,虽然一些地区实行了峰谷电价,但峰谷时间段的划分及相应电价的制定还缺乏经济合理性。因此,可以结合目前的电力市场化改革,采用灵活的电价机制,用市场化手段促进储能发展,如扩大峰谷电价实施的范围和优化电价、设定储能电价、允许储能作为电源接入电网等,对储能的电网调频等作用给予合适补偿。

在微观层面,政府也可以有作为。对于储能产业链中具有规模经济效应的链条,集中资源做大做强几家优势公司;可以在维持可再生能源上网电价补贴的基础上,逐步提高接入标准,要求可再生能源企业必须配置一定的储能容量等方式,来满足供应的稳定性;还可以通过促进微电网的发展来间接促进储能技术发展。此外,在储能技术的研发与应用上,支持企业和高校联手,特别要重视系统集成等薄弱环节的支持力度。

(作者系厦门大学能源经济与能源政策协同创新中心主任)

《中国科学报》 (2015-10-13 第6版 能源)
 
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