電池儲能未來發展之路
光伏產業網訊
發布日期：2018-01-10
核心提示：
2017年儲能政策不斷迎政策利好，與此同時，電動汽車市場的強力需求拉低了動力電池價格，但即便如此，中國電池儲能市場仍未見大的起色。
2017年儲能政策不斷迎政策利好，與此同時，電動汽車市場的強力需求拉低了動力電池價格，但即便如此，中國電池儲能市場仍未見大的起色。
縱觀全球電池儲能市場，英國繼續保持旺盛發展勢頭，領跑全球；美國、澳洲、韓國都有百兆瓦級儲能項目落地；歐洲、日本、印度、中東等地區各種商業儲能示范項目紛紛亮相。
關于電池儲能，筆者想談幾點看法：
一、電池儲能地位
從外部來看，我國是一個能源進口大國，60%的一次能源依賴進口，這給能源安全戰略帶來很大風險；從內部來看，我國電源結構體系中，煤電消耗占比60%以上（2016年以前），改善能源結構，積極發展新能源和清潔綠色能源無疑成當務之急。
風能和太陽能是新能源發電的絕對主力，但均具有波動大、難預測等特點，而電池儲能具有調度響應快、配置靈活、控制精準、環境友好等特點，成為新能源發電的最佳搭檔，這已是行業共識并得到了國家相關部門認可。
雖然燃氣發電和抽水蓄能電站也能完成一部分新能源調峰工作，但平滑輸出和調頻效果遠不及電池儲能。集中在同一個地方的風電與光伏發電雖然可自然平衡一部分輸出波動（如風光互補效應），不過既無風又無光的時刻也會時有發生，因此配套一定規模的電池儲能電站是新能源電站實現跟蹤計劃發電的終極選擇。
據國家權威部門預測，到2030年，我國風光發電裝機容量將達到8.33億千瓦。假設按2%的比例來配套儲能，新能源發電配套用儲能裝機將至少達到1600萬千瓦。
與新能源發電配套的儲能電站有多種存在形式，光儲一體、風儲一體、風光儲一體等，從使用效果、利用效率、調度方便和商業模式等幾方面綜合考量，筆者認為百兆瓦以上規模的獨立儲能電站將占主流位置。
二、電池儲能價值
電池儲能既有經濟價值，更有社會價值（經濟價值以外的各種價值），從某些角度來看，其社會價值遠超過其經濟價值，比如其軍事價值、電力安全價值、能源戰略價值等。僅從經濟價值來說，主要看其規模大小和使用場合，如充電寶只能解決一兩個手機用戶一天的移動使用問題；家庭儲能或備電應急儲能電源，只能解決一家一戶的部分用電或臨時停電問題；用戶側儲能通常只考慮利用峰谷電價差削峰填谷以及需求側響應等問題。
上述列舉的幾種儲能應用的經濟回報期都比較長或者沒有，甚至還存在一定的投資風險（比如用戶側儲能就有可能因為峰谷差價變小而延長預估回報期）。
相比之下，大規模儲能（100MWh以上）因響應速度快和控制精準以及具有雙向調節等特性，如能被電網調度使用在調頻調峰等電網安全策略領域，社會價值巨大，同時回報也豐厚（主要是調頻服務費、容量服務費等），然而前提是要有開放的電力市場（包括電力輔助服務市場）。
三、未來電池儲能的主戰場
盡管新能源微電網、分布式光伏發電以及用戶側調峰（削峰填谷）都會用到儲能技術，筆者認為電池儲能大規模應用領域將是電網側輸配電等方面。百兆瓦以上規模的、獨立的、可被電網直接調度的電池儲能電站，不僅可以保證電網的供電安全，還可以提高局部地區電能質量，電池儲能甚至還將顛覆傳統的電網設計理念和設計規則，提高設備利用率，減少資源浪費，延緩增容建設周期。
隨著未來電力市場的逐步放開，電力現貨交易和電力輔助服務市場必將催生大批儲能電站的誕生。
四、大規模電池儲能應用的主要壁壘
近兩年在一些會議上經常會聽到一些如“儲能技術不過關”、“電池成本太高”等言論，這與我們現有對儲能的認知相去甚遠。
從機理上來講，電池儲能技術與電動汽車技術同宗同源。以比亞迪電動汽車和電池儲能為例，使用的是同樣的動力電池，電池管理系統（BMS）和換流系統（PCS）也基本采用同樣的技術和產品，一部電動汽車就是一個小型移動儲能電站。一個有目共睹的事實是，近幾年我們國家電動汽車市場發展迅速，很多成熟技術已經處于國際領先水平。
由于電動汽車市場規模迅速增大，動力電池價格也在逐年下降。預計2018年儲能用磷酸鐵鋰電池電芯價格將達到每瓦時1元水平。按此價格計算，2小時磷酸鐵鋰電池儲能電站的整體造價已經降到抽水蓄能電站的1/2以下水平（目前抽蓄電站千瓦造價約6000元）。在標準工況（室溫25±5攝氏度，充放電倍率0.5C，95%DOD）下，磷酸鐵鋰電池的循環壽命可達8000次以上（70%以上剩余容量）。按此計算，2小時磷酸鐵鋰系統的度電成本約為0.25元，與火電成本相當。
以上計算僅是衡量電池儲能經濟價值的參考方法之一。儲能價值體現在，盡管電池儲能系統本身并不能發電，但是在電網的發、輸、配、用各個環節中，電池儲能意義重大，需要逐步認識、不斷發現。
根據儲能聯盟全球儲能項目庫的不完全統計，截至2017年第三季度，全球已投運電化學儲能項目累計裝機規模達2244.4MW。就此來看，筆者認為影響中國電池儲能市場發展的主要原因不在于技術和成本，而在于電網觀念的轉變、電力市場的開放程度以及國家的扶持政策等方面。
可喜的是，國內正在逐步開放電力市場，一種可能的情況是在華南和華東兩個經濟發達地區（或許還有西北地區）先行試點，逐步開放電力現貨市場和電力輔助服務市場。此外，售電市場也將同步開放，未來的3-5年內，中國開放的電力市場值得期待。
近期國家能源局發布的《完善電力輔助服務補償（市場）機制工作方案》，無疑是電池儲能行業的政策利好消息，雖然距離落地實施還有一段距離，但中國已走在全球最大電池儲能市場的征途中。