ZKIZ Archives


七種武器之——儲能兵器譜:儲能技術現狀及發展路徑概覽

來源: http://www.gelonghui.com/portal.php?mod=view&aid=2364

本帖最後由 鹿愚 於 2015-5-4 16:34 編輯

七種武器之——儲能兵器譜:儲能技術現狀及發展路徑概覽
作者:郭荊璞
















































七種 武器 儲能 兵器 儲能技術 技術 現狀 發展 路徑 概覽
PermaLink: https://articles.zkiz.com/?id=143137

林伯強:中國儲能技術如何縮小與國際的差距

來源: http://www.yicai.com/news/5009418.html

在低碳清潔發展的旗幟下,全球能源領域正處於快速技術創新時期,新的技術進步不斷湧現。特別是近年來以可再生能源和電動汽車為代表的新能源技術的發展,將改變未來世界能源的格局。但在人類全面邁向新的能源使用方式的道路上,也存在著困難和阻礙,其中儲能技術是極為關鍵的一環。

由於可再生能源的間歇性和波動性特點,沒有儲能,電網將無法大規模對其進行消納,而電動汽車的推廣也取決於電池的續航能力和充電的便捷性。

國際方面,儲能裝機在2015年仍保持快速增長,其中電池儲能的發展尤為引人註目。根據美國能源局(DOE)的全球儲能數據庫最新更新的數據,2015年全球電池儲能累計裝機0.74GW,較2014年增長了25%以上。此外,目前在建或已簽訂合同的項目預計為0.9GW。按國別來看,全球已裝機和計劃裝機的儲能裝置有一半以上都位於美國。無論從儲能的裝機規模還是增速上,美國都處於全球領先地位。

政策方面,各國對儲能日益重視。2016年初美國對FERC745號法案進行修訂,允許消費側的電力產品與服務進入零售市場,並且在補償上與傳統發電裝置一視同仁。該政策有利於提高儲能投資的收益,促進消費側儲能的發展。此外,有媒體報道德國政府也在考慮延長光伏儲能補貼政策的年限。

技術方面,隨著成本的下降,電池儲能正處於全面商業化的進程中,但電極材料方面近期還未有具備產業化應用價值的突破。近期比較值得關註的,包括中科院石墨烯超級電容以及軌道儲能等新技術。雖然超級電容的能量密度還是無法與電池儲能相比,但其充放電速度極快,幾秒鐘便可完成充電,而且其循環次數能達到10萬次以上,未來有潛力廣泛應用於電網調頻以及軌道交通和公交汽車等公共交通中。此外,美國內華達州最近批準的軌道儲能項目也值得關註,該項目利用軌道將重物運輸至高處進行儲能。其原理與抽水蓄能類似,都是將電力轉換為重力勢能。所不同的是軌道儲能的介質可以是固體,理論上只要存在一定海拔落差的地區即可進行儲能。

儲能技術也已引起中國政府的日益關註。國家發改委和國家能源局近日下發了《能源技術革命創新行動計劃(2016~2030年)》,並同時發布了《能源技術革命重點創新行動路線圖》。其中行動計劃明確未來的重點任務包括先進儲能技術創新,提出要掌握儲能技術各環節的關鍵核心技術,完成示範驗證,整體技術達到國際領先水平,引領國際儲能技術與產業發展。國家能源局3月發布的《關於在能源領域積極推廣政府和社會資本合作模式的通知》提出要鼓勵和引導社會資本投資能源領域。其中儲能技術也被納入了能源領域推廣PPP的範圍。

但是我們也看到,國內與國際儲能發展差距依然明顯。

從產業發展上看,由於國外廠商對於儲能產品的投入相對較早,積累了較為明顯的技術和產業規模的優勢。

一方面,影響儲能投資經濟性的因素,除了單位容量的成本之外,還包括儲能系統的壽命(循環次數)、衰減率、能量轉換效率等因素,這無論對單體的電池品質,還是整體控制系統,都提出了較高的要求。所以客觀說,目前國內廠商單體電池的穩定性與均一性方面,與美國和日本的企業還存在較大的差距。

另一方面,中國雖然是電池生產大國,但生產較為分散,單個廠商的成本較高。而國外的電池產業相對集中,規模經濟效應明顯。比如特斯拉將於2017年投產的超級電池工廠,其單個工廠的產量就相當於2013年全球鋰電池產量,而且規模投產後將使電池成本下降30%。

從政策方面來看,國內對於儲能關註相對較晚,除了電動汽車領域有相應的補貼政策外,關於電網與分布式電源的儲能應用方面的政策一直處於空白。雖然近期的一些政策文件開始提到要重視儲能技術的發展,但配套細則還未出臺。與之對應的,歐美日等發達經濟體在幾年前就開始陸續出臺針對儲能的扶持政策。比如美國2011年通過儲能法案對儲能投資給予了20%的聯邦稅收抵免,德國對於中小規模的光伏發電系統配套的儲能系統進行補貼,日本也對符合標準的接入電網的電池儲能項目給予相當於投資額1/3的補貼。此外各國還對電池的研發予以資助,比如奧巴馬政府在2009年上任之初就宣布撥款24億美元,用於支持環保電動汽車與儲能電池的研發與制造。日本政府則對鈉硫電池等技術從研發到應用等各環節都給予高額補貼。

市場機制方面,中國電力市場的壟斷與相對封閉,對儲能發展客觀上造成不利影響。目前儲能具備可操作性的應用,主要還是基於峰谷電價的電力套利。而對於儲能系統是否可以作為電源參與供電服務,儲能的調峰調頻服務如何進行補償,以及如何進行儲能電價的設定等問題,仍然沒有明確。而國外早已設計了較為完善的市場機制。比如美國的聯邦能源監管委員會(FERC)的890號法案允許儲能系統參與調頻服務。755法案和784法案則要求根據調頻效果支付費用,以保障儲能系統收益,並為儲能在全美推廣提供法律保障。792法案則將儲能定義為小型發電設備,允許其並網運行。而歐洲則建立了電網調頻拍賣市場,電池儲能提供者可以參與調頻服務的競拍。

由於儲能技術對改變人類能源系統和清潔發展的重要性,中國在儲能發展方面不能落後,應盡快通過政策支持,縮小國內國際的差距。

首先,鑒於儲能技術可能帶來的社會收益,以及產業發展初期的脆弱性,應對其研發與應用進行補貼與扶持。可以根據儲能應用的社會效益,設計合理的補貼政策。補貼的方式可以是投資直補,也可以是貸款利率優惠或拉大峰谷電價差等方式。但在制定產業政策時,應特別註意激勵機制的合理性,以避免補貼資源的浪費。此外,應該鼓勵產業集中化發展,以形成規模效應的優勢。

其次,要改革有益於儲能發展的市場機制,降低儲能系統的入網障礙,允許儲能作為電源參與到供電服務中,並對儲能提供的調峰調頻服務等進行補償。同時可以制定更加靈活的電價政策,鼓勵通過價格套利等方式充分發揮儲能調峰的功能。

最後,鼓勵儲能在電網與分布式電源中的應用。目前中國“棄風棄光”現象嚴重,很重要的一個原因就在於負荷中心遠離電源中心,電網成本過高。而利用儲能進行供給或需求側的調峰,則可以在不增加電網投入的情況下提升電源使用效率。此外,儲能與分布式電源的結合也是解決可再生能源長距離輸電問題的重要方案。

(作者系廈門大學能源經濟協同創新中心主任)

伯強 中國 儲能技術 儲能 技術 如何 縮小 國際 差距
PermaLink: https://articles.zkiz.com/?id=195125


ZKIZ Archives @ 2019