“大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將對(duì)新能源乃至整個(gè)電力系統(tǒng)帶來革命性的影響。”中國上市公司協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)張永偉對(duì)記者強(qiáng)調(diào)。
目前,美國、日本和歐洲都非常重視儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并已在這一領(lǐng)域展開全球性競(jìng)爭(zhēng)。如美國能源部在2011年發(fā)布的“戰(zhàn)略計(jì)劃”中,已明確將儲(chǔ)能上升到戰(zhàn)略層面,并通過政府直接投資、調(diào)整稅收、支持技術(shù)創(chuàng)新等手段促進(jìn)儲(chǔ)能研發(fā)和應(yīng)用。
“整體來看,我國的儲(chǔ)能行業(yè)剛剛起步,技術(shù)還比較缺失,一方面注重對(duì)儲(chǔ)能電池本身的研究,對(duì)其他載體研究不夠,另一方面僅對(duì)材料和單一裝置進(jìn)行研究,缺乏對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用的研究,甚至沒有或者少有對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的一攬子解決方案,技術(shù)路線尚不明晰。”張永偉分析。
張永偉進(jìn)一步指出,中國要形成儲(chǔ)能應(yīng)用的商業(yè)模式,必須創(chuàng)造有利于儲(chǔ)能價(jià)值實(shí)現(xiàn)的商業(yè)模式,這就要求繼續(xù)推進(jìn)電力體制改革,健全我國電價(jià)形成機(jī)制,尤其是推行和實(shí)施峰谷電價(jià),并制定專門的儲(chǔ)能電價(jià)。
儲(chǔ)能技術(shù)路線尚不明晰
關(guān)鍵因素還是儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性問題。
《21世紀(jì)》:您如何看待我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀?
張永偉:針對(duì)電的儲(chǔ)能技術(shù)主要分為三種:物理儲(chǔ)能(抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能)、電化學(xué)儲(chǔ)能(液流電池、鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和超級(jí)電容器等)和電磁儲(chǔ)能(如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能等)。
目前我國儲(chǔ)能行業(yè)剛剛起步,比較成熟的儲(chǔ)能技術(shù)是抽水蓄能和鉛酸電池,技術(shù)進(jìn)步最快的是電化學(xué)儲(chǔ)能,其中以液流電池、鋰離子電池和鈉硫電池最為顯著。在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用方面,我國已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)以及試用不少電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù),但從整體來看,在實(shí)際生產(chǎn)中主要以中低端的鎳氫動(dòng)力電池和鉛酸電池為主,更大容量的液流電池、鋰離子電池、超級(jí)電容器等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)雖有突破,但由于缺乏政策支持,未發(fā)展到商業(yè)化運(yùn)作和大規(guī)模運(yùn)用的階段,部分儲(chǔ)能技術(shù)如磷酸鐵力、液流電池等真正的大規(guī)模工業(yè)化適用剛剛開始,產(chǎn)業(yè)化水平很低。
根據(jù)全國工商聯(lián)能源商會(huì)儲(chǔ)能專業(yè)委員會(huì)統(tǒng)計(jì),截至2010年底,我國電力儲(chǔ)能(90%以上為抽水蓄能)總裝機(jī)約為16345MW,約占我國電力總裝機(jī)容量的1.7%,約占全球電力儲(chǔ)能總裝機(jī)的13%。根據(jù)國家電網(wǎng)的規(guī)劃,到2020年我國電力儲(chǔ)能裝機(jī)容量需要達(dá)到60GW以上,占全國電力總裝機(jī)容量4%-5%。
《21世紀(jì)》:制約我國儲(chǔ)能行業(yè)的關(guān)鍵因素是什么?
張永偉:最關(guān)鍵的因素還是儲(chǔ)能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性問題。根據(jù)中國電科院關(guān)于張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范項(xiàng)目的測(cè)算,20MW的儲(chǔ)能電池的設(shè)計(jì)投入額就達(dá)到4億元,如果我國現(xiàn)有風(fēng)電裝機(jī)全部配備儲(chǔ)能設(shè)備則需要一次性投入2000億元,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我國每年因棄風(fēng)造成的近百億元經(jīng)濟(jì)損失。
隨著儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展,一旦電力能夠像普通商品一樣被大規(guī)模倉儲(chǔ),那么儲(chǔ)能技術(shù)可能存在電力供給側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)和第三方運(yùn)營商等多種商業(yè)模式。但各種模式能否發(fā)展起來的關(guān)鍵,除了技術(shù)本身的研發(fā)成本高和投入大這一因素之外,最關(guān)鍵的是,是否存在一個(gè)有利于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能價(jià)值的電力市場(chǎng)環(huán)境。
建議制定儲(chǔ)能電價(jià)
儲(chǔ)能建設(shè)和運(yùn)行成本沒有疏導(dǎo)渠道。
《21世紀(jì)》:為什么說電力市場(chǎng)環(huán)境對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要?
張永偉:從美國實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用來看,一個(gè)主要原因就在于美國自上個(gè)世紀(jì)70年代末開始,通過立法打破了電力市場(chǎng)的壟斷局面,逐漸形成或者正在發(fā)展成為有組織的區(qū)域性電力市場(chǎng),并形成了基本結(jié)構(gòu)類似由能量市場(chǎng)(日前及實(shí)時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng))、輔助服務(wù)市場(chǎng)、容量市場(chǎng)和金融套利市場(chǎng)等組成的電力批發(fā)市場(chǎng)。而我國的電力體制改革還沒有完成,市場(chǎng)化的電力市場(chǎng)環(huán)境還沒有建立起來。
《21世紀(jì)》:應(yīng)當(dāng)如何完善電力市場(chǎng)機(jī)制,以促進(jìn)儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展?
張永偉:企業(yè)在發(fā)電、輸電、配電和用電等各個(gè)環(huán)節(jié)是否使用儲(chǔ)能,除了考慮技術(shù)是否成熟和自身成本之外,最重要的考慮因素是我國的電價(jià)機(jī)制及電價(jià)政策,因?yàn)檫@將直接決定儲(chǔ)能的應(yīng)用是否具有經(jīng)濟(jì)性。因此,我提出三項(xiàng)改革建議。
第一,建立體現(xiàn)資源和環(huán)境成本的電價(jià)核準(zhǔn)機(jī)制。目前我國現(xiàn)行的可再生能源補(bǔ)償機(jī)制和區(qū)域風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)政策只是權(quán)宜之計(jì)。我國需要建立一套包括資源成本、環(huán)境成本、土地成本、環(huán)境治理及恢復(fù)成本等在內(nèi)的科學(xué)電價(jià)機(jī)制,通過電價(jià)機(jī)制引導(dǎo)電力工業(yè)發(fā)展,建設(shè)一個(gè)儲(chǔ)能應(yīng)用的市場(chǎng)環(huán)境。
再者,完善和推行峰谷電價(jià)制度。我國除少數(shù)地區(qū)有零星的分時(shí)電價(jià)外,基本沒有實(shí)施峰谷電價(jià)。至今我國僅有10多個(gè)省對(duì)躉售用戶、大工業(yè)用電、非普工業(yè)用戶在電網(wǎng)銷售電價(jià)中施行峰谷分時(shí)電價(jià),且只有上海、浙江、安徽和甘肅四個(gè)省市對(duì)居民生活用電執(zhí)行了峰谷分時(shí)電價(jià)。沒有峰谷點(diǎn)價(jià)差,就沒有投資者愿意投資儲(chǔ)能技術(shù)和產(chǎn)品,也就會(huì)抑制儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展。
第三,要承認(rèn)儲(chǔ)能價(jià)值,制定儲(chǔ)能電價(jià)。我國還沒有專門的儲(chǔ)能電價(jià),現(xiàn)有電價(jià)體系中,儲(chǔ)能的建設(shè)和運(yùn)行成本也沒有相應(yīng)的疏導(dǎo)渠道,這也制約了我國投資應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)。因此,在電價(jià)改革時(shí),有必要對(duì)儲(chǔ)能電量制定單獨(dú)的銷售電價(jià)。
儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用前景看好
三大領(lǐng)域應(yīng)用將達(dá)12.365億千瓦。
《21世紀(jì)》:我國儲(chǔ)能規(guī)?;瘧?yīng)用的前景您有何預(yù)期?
張永偉:儲(chǔ)能技術(shù)具有應(yīng)用前景主要是,電力系統(tǒng)的能量管理和電能質(zhì)量改善方面,以及電動(dòng)汽車和備用電源領(lǐng)域。
在新能源發(fā)電質(zhì)量領(lǐng)域具有應(yīng)用前景的技術(shù),主要以鋰電子、液流和鈉硫電池為主,鉛酸電池次之,超級(jí)電容、飛輪和超導(dǎo)一旦具有技術(shù)和成本條件,也有一定的空間。在國外已有的示范項(xiàng)目中,配套的儲(chǔ)能設(shè)施約為新能源發(fā)電裝機(jī)的10%-30%,一般認(rèn)為配套15%基本滿足需求。預(yù)計(jì)到2020年,我國風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到1.5億千瓦,太陽能發(fā)電達(dá)到2000萬千瓦,這意味著需要2550萬千瓦的儲(chǔ)能設(shè)備。
在電力系統(tǒng)能源管理領(lǐng)域,儲(chǔ)能首選技術(shù)為抽水蓄能,化學(xué)電池中液流可能最先具有商業(yè)化條件,其次是鋰離子電池,鉛酸電池還需在技術(shù)上進(jìn)一步提高性能,而鈉硫電池長(zhǎng)期被日本壟斷,在我國的商業(yè)化應(yīng)用前景存在較大不確定性。從國外示范研究來看,為穩(wěn)定電力供給提供均勻的功率輸出,需要配套大約新能源發(fā)電容量的20%,并有6-8小時(shí)存儲(chǔ)時(shí)間的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。預(yù)計(jì)到2020年,發(fā)電側(cè)和用電側(cè)合計(jì)需要7.58億千瓦的儲(chǔ)能設(shè)備。
在電動(dòng)車領(lǐng)域,具有應(yīng)用前景的儲(chǔ)能技術(shù),以鋰離子電池為主,鉛酸電池也有一定市場(chǎng)。電動(dòng)車領(lǐng)域需要4.53億千瓦的儲(chǔ)能設(shè)備。
因此,總體估算,到2020年我國儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用的前景大約為12.365億千瓦。
《21世紀(jì)》:您提到儲(chǔ)能在新能源發(fā)電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,但目前我國棄風(fēng)損失嚴(yán)重。根據(jù)國家能源局的統(tǒng)計(jì),2012年我國棄風(fēng)限電總量超過200億千瓦時(shí)。儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用在風(fēng)電場(chǎng),還需要哪些基礎(chǔ)條件?
張永偉:第一,要完善我國風(fēng)電入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及管理監(jiān)督機(jī)制,對(duì)不符合國家風(fēng)電接入電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)電企業(yè)可以不予接入電網(wǎng)。目前,國家電網(wǎng)公司已經(jīng)有《風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》,但該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電網(wǎng)企業(yè)來說,門檻過高。我國政府主管部門亟需調(diào)整和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),盡快形成國家標(biāo)準(zhǔn),以便從制度上約束發(fā)電廠,提高電能質(zhì)量,為儲(chǔ)能應(yīng)用創(chuàng)造市場(chǎng)環(huán)境。
再者,建立風(fēng)電預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)和科學(xué)的風(fēng)電運(yùn)行調(diào)度管理體系,對(duì)風(fēng)電應(yīng)像火電一樣嚴(yán)格按照計(jì)劃調(diào)度,違規(guī)責(zé)罰,特殊調(diào)度則獎(jiǎng)勵(lì)。
第三,普遍實(shí)行峰谷差電價(jià)或建立全面完善的電力競(jìng)價(jià)交易市場(chǎng)。歐美國國家自上個(gè)世紀(jì)80年代開始實(shí)行峰谷電價(jià),到90年代后期許多發(fā)達(dá)國家的峰谷差價(jià)在4倍以上,移峰填谷效果明顯。我國也應(yīng)借鑒這一經(jīng)驗(yàn),為發(fā)電商創(chuàng)造商業(yè)利潤空間,促成發(fā)電商對(duì)儲(chǔ)能使用的主動(dòng)需求。