儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的作用凸顯

發(fā)展風(fēng)電和光伏發(fā)電是我國能源發(fā)展的重點(diǎn)之一。根據(jù)《可再生能源“十三五”規(guī)劃》的目標(biāo)，到2020年，光伏發(fā)電將達(dá)到1.05億千瓦(105GW)，風(fēng)電達(dá)到2.1億千瓦(210GW)。作為清潔的可再生能源，光伏發(fā)電和風(fēng)電在經(jīng)歷快速發(fā)展的同時(shí)，也面臨著因隨機(jī)性和不可預(yù)測性導(dǎo)致的棄風(fēng)、棄光等并網(wǎng)消納問題。

大規(guī)模的儲(chǔ)能建設(shè)被認(rèn)為是解決可再生能源并網(wǎng)消納的重要手段之一。在用戶側(cè)，儲(chǔ)能可在分布式發(fā)電、微網(wǎng)及普通配網(wǎng)系統(tǒng)中憑借其能量時(shí)移的作用，來幫助用戶實(shí)現(xiàn)電費(fèi)管理，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)其需求側(cè)響應(yīng)、電能質(zhì)量改善、應(yīng)急備用和無功補(bǔ)償?shù)雀郊觾r(jià)值。

在輸配側(cè)，儲(chǔ)能可與火電機(jī)組捆綁參與調(diào)頻服務(wù)，解決火電調(diào)頻能力不足、煤耗高、機(jī)組設(shè)備磨損嚴(yán)重等問題，且調(diào)頻效果遠(yuǎn)好于火電機(jī)組，其最突出優(yōu)點(diǎn)為毫秒級(jí)響應(yīng)速度，高于火電數(shù)十倍，調(diào)節(jié)反向、調(diào)節(jié)偏差以及調(diào)節(jié)延遲等問題將不會(huì)出現(xiàn)。

在發(fā)電側(cè)，儲(chǔ)能用于大規(guī)模風(fēng)光的并網(wǎng)，可解決其因隨機(jī)性和不可預(yù)測性導(dǎo)致的棄風(fēng)、棄光等并網(wǎng)消納問題。其主要工作模式跟蹤計(jì)劃出力、平滑輸出等。在此領(lǐng)域，儲(chǔ)能系統(tǒng)的大容量、大規(guī)模建設(shè)和應(yīng)用是重點(diǎn)。

儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展獲國家政策支持

近年來，國家政策制定者已經(jīng)越來越重視儲(chǔ)能在新能源消納、調(diào)峰調(diào)頻、分布式能源應(yīng)用方面的重要性，并出臺(tái)了很多相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策來支持儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。其中，2017年10月，財(cái)政部、科技部、工信部、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，為我國儲(chǔ)能行業(yè)未來發(fā)展指明了方向。

《意見》提出儲(chǔ)能未來10年內(nèi)分兩個(gè)階段推進(jìn)，第一階段即“十三五”期間，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡;第二階段即“十四五”期間，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變。

儲(chǔ)能技術(shù)成本降低為發(fā)展奠定基礎(chǔ)

儲(chǔ)能技術(shù)主要分為物理性儲(chǔ)能和化學(xué)性儲(chǔ)能兩大類。前者主要包括抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等;后者主要包括蓄電池儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能等。蓄電池儲(chǔ)能方式包括鉛酸電池(包括改性鉛炭電池)、鋰離子電池、液流電池等技術(shù)。

隨著技術(shù)的發(fā)展，鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池、鈉硫電池、超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能、超級(jí)電容等主流儲(chǔ)能技術(shù)的成本已經(jīng)有了大幅降低。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2016年底，大部分儲(chǔ)能技術(shù)的建設(shè)成本在人民幣2000元/kWh-3000元/kWh之間，較2013年已經(jīng)出現(xiàn)了大幅下降;預(yù)計(jì)到2020年，主流技術(shù)的成本區(qū)間將降低到人民幣1000元/kWh-1500元/kWh左右。建設(shè)成本的大幅下降將為儲(chǔ)能未來的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展空間大、前景可期

數(shù)據(jù)顯示，2000-2016年我國儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量為189.4MW(不包含抽水蓄能和儲(chǔ)熱)，全球占比11%，年增長率34%，相較于15年的105.5MW增長80%。截至2016年底，全球儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)(不包含抽水蓄能和儲(chǔ)熱)為1756.5MW，年增長率為48%，相較于2015年底的946.8MW增長86%。

新增量方面，2015年7月-2016年12月，不包含抽水蓄能和儲(chǔ)熱，我國新增規(guī)劃項(xiàng)目總裝機(jī)量達(dá)到740MW，計(jì)劃在未來的兩三年內(nèi)建設(shè)、投運(yùn)完成;如果規(guī)劃全部落實(shí)，到2018年，我國儲(chǔ)能的累計(jì)安裝量將實(shí)現(xiàn)7-10倍的增長。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展初具規(guī)模。

根據(jù)《可再生能源“十三五”規(guī)劃》的目標(biāo)，到2020年，光伏發(fā)電將達(dá)到1.05億千瓦(105GW)，風(fēng)電達(dá)到2.1億千瓦(210GW)。按照目前配臵來看，預(yù)計(jì)儲(chǔ)能比例應(yīng)該在10%左右，由此推算我國僅風(fēng)光電站配套儲(chǔ)能的市場空間就有30GW以上;加上更大規(guī)模的用戶側(cè)及調(diào)頻市場，儲(chǔ)能市場規(guī)模有望超過60GW。