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储能技术发展政策研究分析
【更新时间:2017-5-11】【来源:】【字体: 】【打 印】 【关 闭

导读

储能技术的发展应用是我国“十三五”战略性新兴产业的发展重点之一,国家相关部门对储能技术及产业化发展已制定了一系列相关的鼓励政策,这将积极引导储能相关研究机构、设备厂商更加积极地参与国内外电力市场的发展建设。


在确保我国电力系统安全稳定运行的前提下,如何安全、合理、高效地使用新型储能技术,逐步适应市场条件下的调频(AGC)、无功调节等辅助服务市场,提高电力系统运行效率,满足我国大力发展风电、太阳能发电等可再生能源的需要,我国储能行业需要在借鉴国外经验的基础上,系统配套地制定促进其发展的国家产业政策。

 

我国“十三五”期间将重点支持战略性新兴产业的发展,在能源行业,新兴产业涉及风能、太阳能等新能源的开发利用和智能电网、分布式能源、车用新能源等技术的产业化应用。这些新兴产业的大规模推广和应用,都需要依靠安全、高效、绿色的储能技术和产品。结合美国、日本、德国等储能的发展经验,我国有几点是值得借鉴的:

 

一是加强储能产业的发展规划和激励性产业政策的制订,加强新能源并网的政策规范,对促进新能源上网的储能技术和产品的科研、设备的制造给予更多的政策激励。如出台财政补贴政策、制订发展目标和严格的技术标准及管理规范,以利于驱动储能产业发展;

 

二是积极开展储能技术示范项目。我国储能行业起步比较晚,技术还不完全成熟,随着可再生能源的普及应用、电动汽车产业的发展及智能电网的建设,产学研用各部门应该及时掌握储能技术发展的最新信息和数据,加大储能技术的研发和应用示范的力度,突破关键技术,拓宽应用领域;

 

三是发挥储能产业联盟或行业协会的沟通协调作用,建立和发展新型储能的产业链发展机制,促进降低成本、规范发展、有序竞争,推动储能行业的健康快速发展。

 

四是应该根据电力市场化改革的需要,制订鼓励储能参与电力市场辅助服务建设的电价政策和配套规则。

 



我国储能现行政策分析

 

作为实现可再生能源替代传统化石能源的重要支撑技术,储能的发展至关重要。现阶段,我国新型储能技术刚刚起步,尚在探索,技术的研发和项目示范应用都离不开国家政策和资金的支持。在政策的倡导和支持下,储能技术可以更好地进行基础研发、试验示范、应用验证并逐步走向产业化。我国现行出台的一系列关于储能发展的政策、制度,正积极地促进了新型储能技术和产业的发展。

 

一、我国储能现行相关政策

 

我国制定了一系列促进新能源发展和储能技术发展的政策措施。近期和储能发展相关的政策主要有:

 

2005年、2009年的《中华人民共和国可再生能源法》及修正案,通过立法推动可再生能源的开发利用。修正案都将智能电网规划发展、储能技术应用于电网建设纳入法律范畴。这有利于促进智能电网的建设和整个可再生能源产业的发展,并推动储能的发展步伐。

 

2005年《可再生能源产业发展指导目录》中,包含两项储能电池项目,这有利于进一步明确和促进储能电池的快速发展和规模化、商业化进度。

 

2006年《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》中,涉及大量能源方面的内容,将可再生能源低成本规模化开发利用、超大规模输配电和电网安全保障等列为能源领域的优先发展主题。重点研究内容中包含了重点突破的储能等技术与形成基于可再生能源和化石能源互补等的能源供给系统。这对于重点进行高效节能、储能中的关键科学问题的研究。并从科技层面支持储能技术、材料等的研究和开发起到很好的规划与指导作用。

 

2009年7月,财政部、国家能源局、科技部制定了《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》,通过示范工程旨在通过光伏、风光互补等提高偏远地区供电能力,解决无电人口用电问题。对光伏、风光发电等的补助也间接地补助了储能技术,已获审批的几个示范项目中包含国家电网公司风光储输示范工程。纳入示范项目的工程原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助,偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%予以补助。该政策间接对储能项目进行了国家财政补助。

 

2010年发布的需求侧管理办法中,以建立峰谷电价制度为出发点,鼓励低谷蓄能,在具备条件地区实行季节电价。对储能的使用和发展起到间接促进作用。

 

2011年3月,全国人大审议通过了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年(2011-2015)规划纲要》, 国家将培育发展与新能源相关的战略性新兴产业,包括风电、光电、智能电网、电动汽车、燃料电池汽车等。建设大型水电站、风电基地、光伏发电站等。“储能”作为智能电网的技术支撑在国家的政策性纲领文件中首次出现。将会推动储能的快速发展。

 

2011年3月,国家发改委修订发布了新的《产业结构调整指导目录(2011年本)》,“大容量电能储存技术”在电力类鼓励条目中出现,此外,鼓励条目中还包括“动力电池、储能用电池、电池材料及自动化生产成套装备制造等”。这将带动储能技术的产业化发展,同时也给储能带来了更多应用机会。

 

2011年7月,国家科技部发布了《国家“十二五”科学和技术发展规划》,在“十二五”期间,我国将大力推动与储能科学和技术相关的产业。促进新能源开发、储能系统等关键技术、装备及系统将达到世界先进水平。

 

2011年10月,国家发改委与科技部、工信部等多部门联合发布《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》,与新能源和储能相关的高技术产业化重点领域包括动力电池及储能电池、风能和太阳能,大规模储能系统作为电网输送及安全保障技术被提出。在优先发展的高技术产业化中,动力电池及储能电池在“先进能源”一项中首先被提出。提到的储能技术有锂离子电池、钠硫电池、钒电池和燃料电池四种。同时也加强了储能技术与电动汽车和电网的关系。

 

2011年12月,国家能源局发布《国家能源科技“十二五”规划(2011~2015)》,这是我国历史上第一部能源科技规划。在《规划》中,突破间歇式电源并网和储能技术与装备成为“十二五”期间重点任务之一。包括兆瓦级空气储能、超级电容器储能、超导储能、钠硫电池储能、液流电池储能等。明确提出了值得重点发展突破的新型储能技术范围。

 

2011年12月,发改委和商务部共同发布《外商投资产业指导目录(2011年修订)》,其中包括与新能源汽车关键零部件制造有关的鼓励项目,高技术绿色电池制造等。

 

2011年3月,国家能源局发布《分布式发电管理办法》(征求意见稿),强调了储能在分布式发电中的应用。

 

另外,各个地区如北京市“十二五”时期装备产业发展规划、北京市“十二五”时期能源发展建设规划中,都有和储能相关的政策,北京发展储能的着眼点:以智能电网和电动汽车的发展为出发点,重点提升储能电池的研发水平,加速储能电池的产业化和规模化。

 

全国24个省、直辖市也分别就储能电池和电动汽车动力电池的发展等出台了一系列政策。

 

二、上述相关政策分析

 

政策起到了确认储能地位、宏观引导储能技术发展的重要作用。上述一系列直接或间接与储能相关的政策都旨在促进储能技术的发展、突破、应用,以期支撑我国新能源大规模开发、智能电网建设、电动汽车等多领域的发展。政策从宏观引导、指导的角度使研究机构、企业、投资商等看到了我国发展储能的重要性、必要性和国家所持的积极鼓励态度。政策的方向和目的是明确的,完全符合我国和国际社会发展新能源、支持储能技术,建设安全、低碳、节能、环保的电力发展的大潮流和新理念。政策指出的我国值得重点发展的氢能、燃料电池、锂离子电池、钠硫电池、钒电池等技术以及压缩空气、飞轮储能、超级电容器储能、超导储能等范围,包含了新型主流储能技术和有前景的储能技术,与国际储能技术发展的战略趋势是一致的。

 

政策尚需完善。由于许多政策是在发展的初期制定的,在推动储能的发展方面,鼓励的政策还比较粗放,尚未形成系统配套的政策体系,也缺乏细化的和可操作性强的实施纲要。如:发展技术路线图、可获得的补贴、优惠政策、成本效益如何分摊和核算等都缺乏相关的措施或实施办法。

 

在示范项目的建设方面,政策也显粗放,缺乏为发展目标而进行的系统的方案设计,各项目之间关联性少,不利于项目之间互相验证、对比,同时对一种储能技术的试验研究缺乏持续性、连续性的要求。示范项目的作用和效果还有待通过政策进一步明确和加强。且新型储能示范项目缺乏常态性的管理、跟踪和阶段性的总结反馈,没有明确的电价和成本核算、成本回收等立足于长远的行动方案。

 

在财政补贴方面,有关政策、办法目前还比较少,仅有的金太阳示范工程对项目的补贴,但实施流程比较笼统,缺乏财政补贴的实施计划如步骤、进度和限额控制等。另外,示范项目政策中还宜再细化投资成本、考虑示范项目后期产出及其运维需要、试验期满后实行商业运行获利偿还前期补贴等一系列问题,以使项目能发挥长远效益。

 

在新型储能的鼓励和吸引投融资上,政策也显不足。

 

还有政策对于如何促进新型储能的产业链协调管理、协同发展也显不足,对推进新型储能产业化、工程化应用效果还不明显。

 

我国新型储能发展应用存在的问题

 

一、技术经济性是制约我国新型储能技术发展和应用的重要因素

 

现阶段,建设成本过高、经济回报性差成为限制新型化学储能进一步发展推广的重要因素。对于国内化学储能行业,市场需求乏力限制了装备制造业的工艺改进和技术革新,化学储能产品使用量小导致了投资成本高居不下,这与“回报率低”一同构成项目投资者必须跨越却又难以跨越的鸿沟,反过来又冻结着市场需求。

 

化学储能技术投资过高,根据中国电科院关于张北风光储输示范项目的测算,20MW的储能电池的设计投资就达到4亿元,如果我国现有风电装机全部配备相应的储能设备,仅储能电池就需要一次性投入2000亿元,显然成本高得无法承受,这远远超过我国每年因弃风造成的近百亿元经济损失。

 

其次,技术尚不成熟,产业处于起步阶段,运行时间短,储能价值短期难以完全体现或由于各种原因没有得到体现,如化学储能技术在解决可再生能源并网和弃风方面总体上还是一种设想,目前储能在可再生能源并网方面发挥的作用也十分有限,储能的全部价值还有待进一步发挥。

 

另外,新型储能在电力系统的应用时间短,电力行业对安全性、可靠性要求高,要求技术成熟、安全可靠、建设和运维成本低,性能和质量好,传统上至少需要5年以上的实地可靠性测试和应用才能通过电力用户的最低标准。电力市场对储能的各种性能要求也导致其产品规模化生产的前期周期比较长,同时储能产品的方案设计成熟度、可靠性又与一定的规模化直接相关,电力行业的实际情况也使得新型储能技术的产业化道路漫长。

 

二、核心技术仍是主要瓶颈

 

从技术角度来看,关键材料、制造工艺和能量转化效率是各种新型储能技术面临的共同挑战,在规模化应用中还要进一步解决稳定、可靠、耐久性问题,一些重大技术瓶颈还需要持之以恒地解决,如压缩空气储能中高负荷压缩机技术,我国尚未完全掌握,系统研发尚处在示范阶段;飞轮储能的高速电机、高速轴承和高强度复合材料等关键技术尚未突破;化学电池储能中关键材料制备与批量化/规模技术,特别是电解液、离子交换膜、电极、模块封装和密封等与国际先进水平仍有差距;超级电容中高性能材料和大功率模块化技术,以及超导储能中高温超导材料和超导限流技术等尚未突破。

 

三、新型储能产业发展机制尚不清晰

 

由于储能技术的特殊功能,在发电、输电、配电、用电各环节的应用都有其用武之地。各环节的经营企业都有可能成为储能的实施者。但目前很难说是电网公司、发电公司、用电客户还是储能技术公司更适合成为储能的投资者和资产拥有者。近期可能的状况还是多种方式共存,由技术的成熟度、特定的应用领域与政策一起共同决定政策受益方来推动储能产业。在可展望的未来储能技术可能存在电力供给侧、电网侧、用户侧和第三方运营商等多种商业模式。

 

另外,虽然我国现已公布一些分布式新型储能的示范项目,但主要为分布式和微网项目,与光伏发电、风电相配套,以服务于工商业和居民的用电、解决无电人口、边防、特殊作业的供电为主要出发点,且大部分项目还在规划和建设中,与规模产业化发展仍存在一定差距。由于我国储能产业化正在起步,示范项目数量少,规模有限,应用时间短且应用场景不够丰富,还缺乏对储能经济性的充分论证。所以虽然储能系统可以实现多重应用,但由于应用场景不同且较复杂,多重效益的量化目前实际上也很难界定,这都增加了规模化、商业化的难度。

 

另外,新型储能的标准体系在国际、国内尚未建立起来。

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