2020年是十三五計(jì)劃的收官之年,在十三五期間,中國儲能產(chǎn)業(yè)第一個國家級的政策——《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》正式發(fā)布,意見明確了儲能技術(shù)的戰(zhàn)略意義,指明了儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)。在此期間,中國的儲能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展時期。截至2019年底,中國已投運(yùn)儲能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模32.4GW,其中電化學(xué)儲能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為1709.6MW,鋰離子電池的累計(jì)裝機(jī)為1378.3MW。儲能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化的初期,2020年同時也是國家的十四五的規(guī)劃之年,儲能產(chǎn)業(yè)有望通過國家層面的頂層設(shè)計(jì),進(jìn)一步推動政策和市場機(jī)制的改革,建立適合我國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場環(huán)境,從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展。
能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源轉(zhuǎn)型的基本要求
現(xiàn)今,能源轉(zhuǎn)型是可再生能源高比例發(fā)展的核心問題,由于全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了從污染治理到應(yīng)對氣候變化的轉(zhuǎn)變,對能源轉(zhuǎn)型提出更高要求并且已經(jīng)基本形成共識。人類終究要進(jìn)入萬物互聯(lián)這種人工智能時代,所以說能源發(fā)展同樣不能落后,實(shí)現(xiàn)能源智能化,是能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源轉(zhuǎn)型提出的基本要求。
據(jù)中國能源研究會可再生能源專委會主任委員李俊峰介紹,全球能源轉(zhuǎn)型的趨勢可以分為三個階段:
第一個階段起源于環(huán)境治理,從減少煤炭開始轉(zhuǎn)向減少污染源消費(fèi),即實(shí)現(xiàn)能源的清潔化;
第二個階段是發(fā)展與應(yīng)對氣候變化,即實(shí)現(xiàn)低碳化,煤炭的減少成效顯著;
第三個階段是順應(yīng)時代的潮流,實(shí)現(xiàn)能源的智能化,也就是數(shù)字化。目前,全球能源轉(zhuǎn)型的基本目標(biāo)已經(jīng)達(dá)成共識。
就本世紀(jì)末實(shí)現(xiàn)可再生能源取代化石能源進(jìn)展情況來看,發(fā)達(dá)國家1990年以后,能源的消費(fèi)基本實(shí)現(xiàn)了零增長,煤炭消費(fèi)有了顯著的下降,可再生能源有了明顯的增加。而發(fā)展中國家成為能源增長的主要因素,占比從1990年的43%提高到2018年的59%。
能源轉(zhuǎn)型的基本進(jìn)展
中國一直在左右著全球煤炭的占比
據(jù)李俊峰介紹:全球(不含中國)煤炭占比除了石油危機(jī)期間稍有反彈之外,一直在持續(xù)下降,從1965年的36%下降到2019年的17%。而全球(含中國)煤炭占比從38%下降到28%。
中國2000年以后的煤炭使用量快速增長,扭轉(zhuǎn)了全球煤炭占比不斷下降的趨勢,使得煤炭占比有了十年的反彈,最高的年份一度達(dá)到31%,抬高了12個百分點(diǎn)。2011年以后,中國煤炭增速變緩,全球煤炭占比又進(jìn)入下降趨勢。
中國煤炭消費(fèi)量接近40億噸,占全球52%
通過比較國際大氣污染與煤炭消費(fèi),可以看出平均單位國土面積上的煤炭消費(fèi)量是國際平均水平的近30倍左右。我國東部地區(qū)甚至是世界平均水平的70多倍。殘酷的事實(shí)擺在面前,亟待解決。然國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)都證明,控制大氣污染,減少碳排放是其重要措施。
應(yīng)對氣候變化與能源轉(zhuǎn)型
早在1997年12月,歐盟就制定了《京都議定書》,為應(yīng)對氣候變化進(jìn)而推動能源轉(zhuǎn)型。在2002年更是發(fā)起全球可再生能源發(fā)展聯(lián)盟,并于2009年成立全球可再生能源機(jī)構(gòu),在2015年G7領(lǐng)袖提出本世紀(jì)末要利用可再生能源取代化石能源的提議,并就《巴黎協(xié)定》的達(dá)成共識。
全球溫室氣體減排趨勢
繼2005年《京都協(xié)定書》生效以后,發(fā)達(dá)國家二氧化碳占比下降,總體排放量比1990年減少了10%。而形成鮮明對比的是中國從“默默無聞”到“一飛沖天”。
基于以上,發(fā)展能源轉(zhuǎn)型對提高能源質(zhì)量是向好要求。清潔化是能源入門的一個基本門檻,低碳化是要徹底能源革命。自改革開放以來,我國能源轉(zhuǎn)型的步伐一直沒有停歇,能源質(zhì)量也在不斷的改善。
對于經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的改善,可以看出,自2005年到2015年,GDP總量增加了48.8萬億,能源消費(fèi)量只增加了17.2。
能源轉(zhuǎn)型在不斷的改善能源質(zhì)量以及大氣質(zhì)量,對于能源結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化是很重要的標(biāo)志。尤其對于風(fēng)電以及光電,它的發(fā)展扭轉(zhuǎn)了非化石能源發(fā)展的頹勢。
由于非水可再生能源的貢獻(xiàn),使得非化石能源增長有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在2005年,非水可再生能源發(fā)電量所占比例不到全社會發(fā)電量的0.1%,而去年,發(fā)電量超過了10%。
可再生能源與儲能的融合發(fā)展
對于為什么要將可再生能源與儲能進(jìn)行融合發(fā)展,李俊峰表示:可再生能源發(fā)展的戰(zhàn)略是集中式與分布式并重,2億千瓦的風(fēng)電基本上是集中式,而光伏發(fā)電則70%是集中式的,30%是分布式,這其中有100萬光伏戶用系統(tǒng),而其中最大的瓶頸是消納問題,儲能技術(shù)則是解決好可再生能源高比例發(fā)展的一個關(guān)鍵,因此需要兩者融合發(fā)展。
儲能的靈活性
目前,在全國所擁有的幾十條特高壓線路中,其中國網(wǎng)以及南網(wǎng)輸送可再生能源電量上都占有一定比例,輸送可再生能源電力并在電源側(cè)或用戶側(cè)增加儲能裝置,可以滿足電網(wǎng)的靈活調(diào)度,同時可以解決電從遠(yuǎn)方來的問題。
針對分布式電站而言,如果將來占比加大,增加儲能裝置同樣可以增加電網(wǎng)的靈活性,并且將儲能與可再生能源相融合也可以增加雙方的效益。
儲能的穩(wěn)定性
今年起,加州已經(jīng)有了明確的規(guī)定,新建建筑必須是能源自給,或者叫零碳的,這就說明每家每戶的能源系統(tǒng)必須自己解決,所以,對于儲能的安裝在這就顯得非常必要。同樣,可再生能源和儲能裝置融合可以為一個家庭,為一個農(nóng)場,穩(wěn)定供電。
對于目前大家都在思考的將燃油車改成電動汽車,同樣也是運(yùn)用儲能的方式進(jìn)行。
儲能的運(yùn)行模式
就目前市場來看,光伏屋頂系統(tǒng)是可再生能源+儲能相融合發(fā)展最快的部分。據(jù)李俊峰介紹,目前中國已有100萬戶家庭應(yīng)用光伏發(fā)電。
可以想象,如果現(xiàn)有的中國4億家庭中有1/3或者1/4的家庭能夠有自己的戶用系統(tǒng),那么數(shù)量就會達(dá)到就有上億。這種戶用系統(tǒng)如果能做到擁有電源資格的時候,想象一下,我們需要多大體量的儲能系統(tǒng)。所以說這種融合發(fā)展,要求我們必須找到他的解決方案以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式。
儲能的創(chuàng)新發(fā)展
眾所周知,特斯拉主營電動汽車以及電源服務(wù),其發(fā)展模式就可被學(xué)習(xí)。目前,中國很多儲能企業(yè)看好美國市場也是由于國際大方向的發(fā)展。未來,隨著中國節(jié)能減排壓力以及中國戶用系統(tǒng)的不斷增加,必然會大力增強(qiáng)可再生能源和儲能的融合。
對于以上,李俊峰建議:必須做可再生能源與儲能融合的方案,至于用什么樣的方式進(jìn)行融合?有什么經(jīng)濟(jì)價值?這都是我們可再生能源從業(yè)者需要認(rèn)真思考的問題。
儲能行業(yè)發(fā)展的建議
安全
目前為止,所有的化學(xué)儲能幾乎都是存在著這樣或者那樣的安全問題,近期頻發(fā)的新能源汽車因充電問題或是其他問題發(fā)生自燃或是爆炸等問題,甚至包括比亞迪和特斯拉等大型企業(yè)。儲能電站也是事故多發(fā)地,不從技術(shù)上,從根本上解決儲能的安全問題,非常不利于儲能行業(yè)的整體健康發(fā)展。
質(zhì)量
平衡儲能質(zhì)量與成本也是儲能行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵,將安全問題解決后,如若不能平衡好質(zhì)量和成本之間的關(guān)系,將會是行業(yè)發(fā)展的滅頂之災(zāi)。
厚積而薄發(fā)
解決好基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新之間的關(guān)系同樣是行業(yè)發(fā)展的主要因素。
就目前儲能行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新而言,李俊峰認(rèn)為,行業(yè)整體創(chuàng)新的信心很大,但如果沒有深厚的基礎(chǔ)研究積累,則不會有長遠(yuǎn)的發(fā)展,
在李俊峰看來,要在基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新兩方面同時發(fā)力,著重開展基礎(chǔ)研究,擁有自己的核心技術(shù),關(guān)鍵材料,不受制于人,只有秉持著這種厚積而薄發(fā)的理念,才能穩(wěn)定、健康且快速的發(fā)展儲能行業(yè)。
能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源轉(zhuǎn)型的基本要求
現(xiàn)今,能源轉(zhuǎn)型是可再生能源高比例發(fā)展的核心問題,由于全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了從污染治理到應(yīng)對氣候變化的轉(zhuǎn)變,對能源轉(zhuǎn)型提出更高要求并且已經(jīng)基本形成共識。人類終究要進(jìn)入萬物互聯(lián)這種人工智能時代,所以說能源發(fā)展同樣不能落后,實(shí)現(xiàn)能源智能化,是能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源轉(zhuǎn)型提出的基本要求。
據(jù)中國能源研究會可再生能源專委會主任委員李俊峰介紹,全球能源轉(zhuǎn)型的趨勢可以分為三個階段:
第一個階段起源于環(huán)境治理,從減少煤炭開始轉(zhuǎn)向減少污染源消費(fèi),即實(shí)現(xiàn)能源的清潔化;
第二個階段是發(fā)展與應(yīng)對氣候變化,即實(shí)現(xiàn)低碳化,煤炭的減少成效顯著;
第三個階段是順應(yīng)時代的潮流,實(shí)現(xiàn)能源的智能化,也就是數(shù)字化。目前,全球能源轉(zhuǎn)型的基本目標(biāo)已經(jīng)達(dá)成共識。
就本世紀(jì)末實(shí)現(xiàn)可再生能源取代化石能源進(jìn)展情況來看,發(fā)達(dá)國家1990年以后,能源的消費(fèi)基本實(shí)現(xiàn)了零增長,煤炭消費(fèi)有了顯著的下降,可再生能源有了明顯的增加。而發(fā)展中國家成為能源增長的主要因素,占比從1990年的43%提高到2018年的59%。
能源轉(zhuǎn)型的基本進(jìn)展
中國一直在左右著全球煤炭的占比
據(jù)李俊峰介紹:全球(不含中國)煤炭占比除了石油危機(jī)期間稍有反彈之外,一直在持續(xù)下降,從1965年的36%下降到2019年的17%。而全球(含中國)煤炭占比從38%下降到28%。
中國2000年以后的煤炭使用量快速增長,扭轉(zhuǎn)了全球煤炭占比不斷下降的趨勢,使得煤炭占比有了十年的反彈,最高的年份一度達(dá)到31%,抬高了12個百分點(diǎn)。2011年以后,中國煤炭增速變緩,全球煤炭占比又進(jìn)入下降趨勢。
中國煤炭消費(fèi)量接近40億噸,占全球52%
通過比較國際大氣污染與煤炭消費(fèi),可以看出平均單位國土面積上的煤炭消費(fèi)量是國際平均水平的近30倍左右。我國東部地區(qū)甚至是世界平均水平的70多倍。殘酷的事實(shí)擺在面前,亟待解決。然國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)都證明,控制大氣污染,減少碳排放是其重要措施。
應(yīng)對氣候變化與能源轉(zhuǎn)型
早在1997年12月,歐盟就制定了《京都議定書》,為應(yīng)對氣候變化進(jìn)而推動能源轉(zhuǎn)型。在2002年更是發(fā)起全球可再生能源發(fā)展聯(lián)盟,并于2009年成立全球可再生能源機(jī)構(gòu),在2015年G7領(lǐng)袖提出本世紀(jì)末要利用可再生能源取代化石能源的提議,并就《巴黎協(xié)定》的達(dá)成共識。
全球溫室氣體減排趨勢
繼2005年《京都協(xié)定書》生效以后,發(fā)達(dá)國家二氧化碳占比下降,總體排放量比1990年減少了10%。而形成鮮明對比的是中國從“默默無聞”到“一飛沖天”。
基于以上,發(fā)展能源轉(zhuǎn)型對提高能源質(zhì)量是向好要求。清潔化是能源入門的一個基本門檻,低碳化是要徹底能源革命。自改革開放以來,我國能源轉(zhuǎn)型的步伐一直沒有停歇,能源質(zhì)量也在不斷的改善。
對于經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的改善,可以看出,自2005年到2015年,GDP總量增加了48.8萬億,能源消費(fèi)量只增加了17.2。
能源轉(zhuǎn)型在不斷的改善能源質(zhì)量以及大氣質(zhì)量,對于能源結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化是很重要的標(biāo)志。尤其對于風(fēng)電以及光電,它的發(fā)展扭轉(zhuǎn)了非化石能源發(fā)展的頹勢。
由于非水可再生能源的貢獻(xiàn),使得非化石能源增長有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在2005年,非水可再生能源發(fā)電量所占比例不到全社會發(fā)電量的0.1%,而去年,發(fā)電量超過了10%。
可再生能源與儲能的融合發(fā)展
對于為什么要將可再生能源與儲能進(jìn)行融合發(fā)展,李俊峰表示:可再生能源發(fā)展的戰(zhàn)略是集中式與分布式并重,2億千瓦的風(fēng)電基本上是集中式,而光伏發(fā)電則70%是集中式的,30%是分布式,這其中有100萬光伏戶用系統(tǒng),而其中最大的瓶頸是消納問題,儲能技術(shù)則是解決好可再生能源高比例發(fā)展的一個關(guān)鍵,因此需要兩者融合發(fā)展。
儲能的靈活性
目前,在全國所擁有的幾十條特高壓線路中,其中國網(wǎng)以及南網(wǎng)輸送可再生能源電量上都占有一定比例,輸送可再生能源電力并在電源側(cè)或用戶側(cè)增加儲能裝置,可以滿足電網(wǎng)的靈活調(diào)度,同時可以解決電從遠(yuǎn)方來的問題。
針對分布式電站而言,如果將來占比加大,增加儲能裝置同樣可以增加電網(wǎng)的靈活性,并且將儲能與可再生能源相融合也可以增加雙方的效益。
儲能的穩(wěn)定性
今年起,加州已經(jīng)有了明確的規(guī)定,新建建筑必須是能源自給,或者叫零碳的,這就說明每家每戶的能源系統(tǒng)必須自己解決,所以,對于儲能的安裝在這就顯得非常必要。同樣,可再生能源和儲能裝置融合可以為一個家庭,為一個農(nóng)場,穩(wěn)定供電。
對于目前大家都在思考的將燃油車改成電動汽車,同樣也是運(yùn)用儲能的方式進(jìn)行。
儲能的運(yùn)行模式
就目前市場來看,光伏屋頂系統(tǒng)是可再生能源+儲能相融合發(fā)展最快的部分。據(jù)李俊峰介紹,目前中國已有100萬戶家庭應(yīng)用光伏發(fā)電。
可以想象,如果現(xiàn)有的中國4億家庭中有1/3或者1/4的家庭能夠有自己的戶用系統(tǒng),那么數(shù)量就會達(dá)到就有上億。這種戶用系統(tǒng)如果能做到擁有電源資格的時候,想象一下,我們需要多大體量的儲能系統(tǒng)。所以說這種融合發(fā)展,要求我們必須找到他的解決方案以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式。
儲能的創(chuàng)新發(fā)展
眾所周知,特斯拉主營電動汽車以及電源服務(wù),其發(fā)展模式就可被學(xué)習(xí)。目前,中國很多儲能企業(yè)看好美國市場也是由于國際大方向的發(fā)展。未來,隨著中國節(jié)能減排壓力以及中國戶用系統(tǒng)的不斷增加,必然會大力增強(qiáng)可再生能源和儲能的融合。
對于以上,李俊峰建議:必須做可再生能源與儲能融合的方案,至于用什么樣的方式進(jìn)行融合?有什么經(jīng)濟(jì)價值?這都是我們可再生能源從業(yè)者需要認(rèn)真思考的問題。
儲能行業(yè)發(fā)展的建議
安全
目前為止,所有的化學(xué)儲能幾乎都是存在著這樣或者那樣的安全問題,近期頻發(fā)的新能源汽車因充電問題或是其他問題發(fā)生自燃或是爆炸等問題,甚至包括比亞迪和特斯拉等大型企業(yè)。儲能電站也是事故多發(fā)地,不從技術(shù)上,從根本上解決儲能的安全問題,非常不利于儲能行業(yè)的整體健康發(fā)展。
質(zhì)量
平衡儲能質(zhì)量與成本也是儲能行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵,將安全問題解決后,如若不能平衡好質(zhì)量和成本之間的關(guān)系,將會是行業(yè)發(fā)展的滅頂之災(zāi)。
厚積而薄發(fā)
解決好基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新之間的關(guān)系同樣是行業(yè)發(fā)展的主要因素。
就目前儲能行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新而言,李俊峰認(rèn)為,行業(yè)整體創(chuàng)新的信心很大,但如果沒有深厚的基礎(chǔ)研究積累,則不會有長遠(yuǎn)的發(fā)展,
在李俊峰看來,要在基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新兩方面同時發(fā)力,著重開展基礎(chǔ)研究,擁有自己的核心技術(shù),關(guān)鍵材料,不受制于人,只有秉持著這種厚積而薄發(fā)的理念,才能穩(wěn)定、健康且快速的發(fā)展儲能行業(yè)。