2023年,無論是項目推進(jìn)還是技術(shù)創(chuàng)新,新型儲能都實現(xiàn)了快速發(fā)展。根據(jù)中國能源研究會儲能專委會/中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)全球儲能數(shù)據(jù)庫的不完全統(tǒng)計,2023年,中國新增投運(yùn)新型儲能裝機(jī)容量為21.5吉瓦/46.6吉瓦時,首次突破20吉瓦,三倍于2022年的水平,功率和能量規(guī)模同比增長均超150%。100余個百兆瓦級項目投運(yùn),同比增長370%;非鋰儲能技術(shù)應(yīng)用逐漸突破,多種長時儲能項目被納入省級示范項目清單。儲能系統(tǒng)中標(biāo)均價持續(xù)下行,以鋰電池為例,受上游原材料價格跌勢和競爭加劇等因素影響,至2023年12月,鋰電池價格跌至0.79元/瓦時,相比年初幾近腰斬,并且出現(xiàn)過低于0.6元/瓦時的報價;市場參與主體在數(shù)量和類型上均有突破。
2024年,新型儲能市場將延續(xù)高速發(fā)展態(tài)勢,預(yù)計全年新增裝機(jī)容量將超過35吉瓦,有望實現(xiàn)連續(xù)3年單年新增裝機(jī)容量超過累計裝機(jī)規(guī)模。國內(nèi)儲能技術(shù)快速發(fā)展,成本進(jìn)一步下降,企業(yè)加速出海布局,但在貿(mào)易壁壘和國際標(biāo)準(zhǔn)方面面臨挑戰(zhàn)。
(來源:能源評論?首席能源觀 文/陳海生中國能源研究會儲能專委會主任委員、中國科學(xué)院工程熱物理研究所所長/研究員)
隨著政策和規(guī)則不斷完善,新型儲能產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性有望提升,商業(yè)模式更加成熟,儲能電站的運(yùn)營水平將不斷提高。同時,產(chǎn)能或繼續(xù)擴(kuò)張,資金缺乏和技術(shù)積累不足的企業(yè)將面臨更大壓力。
產(chǎn)業(yè)鏈布局呈現(xiàn)三大特點(diǎn)
當(dāng)前,新型儲能在產(chǎn)業(yè)鏈布局上呈現(xiàn)以下三個特點(diǎn):
一是新型儲能各技術(shù)路線百花齊放。
除鋰電池外,壓縮空氣儲能、液流電池儲能、鈉離子電池等多項新型儲能技術(shù)逐步從研發(fā)向示范和規(guī)?;瘧?yīng)用發(fā)展。國家能源局2024年第1號公告《國家能源局綜合司關(guān)于公示新型儲能試點(diǎn)示范項目的通知》將“山東省肥城市300兆瓦/1800兆瓦時壓縮空氣儲能示范項目”等56個項目列為新型儲能試點(diǎn)示范項目,凸顯了各項非鋰新型儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速,尤其是長時儲能的地位得到進(jìn)一步提升。
二是鋰電儲能價格下降較快,行業(yè)存在產(chǎn)能過剩風(fēng)險。
2023年以來,電池級碳酸鋰價格持續(xù)下行,年終均價已跌破10萬元/噸;中游儲能電池行業(yè)的平均產(chǎn)能利用率僅為50%左右;下游儲能系統(tǒng)的中標(biāo)規(guī)模為22.7吉瓦,同比增長257%,但中標(biāo)均價持續(xù)下行,與2023 年年初相比幾近腰斬。
三是在國內(nèi)競爭加劇的背景下,企業(yè)加大海外布局力度。
目前,海外部分區(qū)域市場盈利模式更為明晰,市場空間逐步釋放,眾多國內(nèi)企業(yè)憑借技術(shù)優(yōu)勢和成本優(yōu)勢,紛紛開拓海外市場。值得注意的是,海外市場環(huán)境正逐步發(fā)生變化,部分國家出現(xiàn)“貿(mào)易保護(hù)”“產(chǎn)能本地化要求”等傾向,歐盟《新電池法案》、美國《通脹削減法案》等政策的影響進(jìn)一步擴(kuò)大。
>>2023年12月,工作人員在中關(guān)村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)展示中心介紹展出的百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能技術(shù)——壓縮空氣儲能沙盤模型。
2024年,非鋰新型儲能技術(shù)將得到市場的進(jìn)一步驗證,應(yīng)用規(guī)模有望擴(kuò)大,尤其是壓縮空氣儲能、液流電池儲能等長時儲能的裝機(jī)容量將呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈方面,300安時以上的大電芯將從設(shè)計走向應(yīng)用,滲透率可能會逐步提高。預(yù)計上游材料環(huán)節(jié),產(chǎn)能和價格競爭加劇將延續(xù)一段時間;下游領(lǐng)域,電站智能化運(yùn)維和運(yùn)營等優(yōu)勢將得到彰顯。隨著電芯、儲能系統(tǒng)成本的下降,儲能電站的投資收益率將有所改善。
兩類技術(shù)路線值得關(guān)注
2024年,長時儲能和短時高頻儲能兩條技術(shù)路線值得關(guān)注。
長時儲能可增加電力系統(tǒng)對穩(wěn)定性的需求。隨著新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大,間歇性、不穩(wěn)定性給調(diào)峰帶來更大的壓力。長時儲能可憑借其長周期、大容量的特性,調(diào)節(jié)新能源發(fā)電波動,提高電力系統(tǒng)對新能源的消納水平。壓縮空氣、液流電池、儲熱等長時規(guī)模儲能技術(shù)的應(yīng)用,將滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的需求。
據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟統(tǒng)計,目前已經(jīng)有新疆、甘肅、青海、西藏、內(nèi)蒙古、河北等10個多省份明確提出在新能源場站配置4小時以上的長時儲能。2023年7月山東省能源局出臺《關(guān)于支持長時儲能試點(diǎn)應(yīng)用的若干措施》,明確提出長時儲能可享受優(yōu)先接入電網(wǎng)、優(yōu)先租賃、容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)、提高減免輸配電價等優(yōu)惠政策。結(jié)合各地政策,2024年可重點(diǎn)關(guān)注壓縮空氣儲能、液流電池、儲熱等長時儲能技術(shù)。
短時高頻儲能技術(shù)包括飛輪儲能、超級電容、超導(dǎo)磁存儲等。新能源滲透率的不斷提高造成電網(wǎng)波動性增加,為了應(yīng)對新能源的快速接入,保證電力系統(tǒng)的平衡,電力系統(tǒng)對瞬時調(diào)節(jié)的需求增加,具有快速調(diào)節(jié)能力的新型儲能技術(shù)成為電力系統(tǒng)解決功率平衡和系統(tǒng)穩(wěn)定重要的調(diào)節(jié)手段。2022年3月,國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)了《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》,首次明確“短時高頻儲能技術(shù)”應(yīng)用路線,推動短時高頻儲能技術(shù)示范。同年,山西率先開通了一次調(diào)頻市場,此后,多地將一次調(diào)頻納入有償輔助服務(wù)補(bǔ)償范圍。在相關(guān)政策的支撐下,以飛輪儲能、超級電容為代表的技術(shù)市場將被進(jìn)一步打開。
隨著各類新型儲能技術(shù)不斷突破,設(shè)備成本不斷下降,規(guī)模化應(yīng)用進(jìn)程將不斷加快。據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟統(tǒng)計,截止到2023年12月底,液流電池生產(chǎn)線(規(guī)劃/在建/投運(yùn))已超5吉瓦,涉及全釩液流電池、鐵鉻液流電池、鋅鐵液流電池、硫鐵液流電池、全鐵液流電池等多種技術(shù)路線;壓縮空氣儲能(規(guī)劃/在建/投運(yùn))項目已經(jīng)超過25吉瓦,其中山東肥城國際首座300兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能示范電站倒送電一次成功,為壓縮空氣儲能下一階段的技術(shù)攻關(guān)及并網(wǎng)發(fā)電奠定了堅實的基礎(chǔ)。截至2023年年底,鈉離子電池產(chǎn)能已經(jīng)超過10吉瓦時,規(guī)劃和在建產(chǎn)能達(dá)到了400吉瓦時。2023年年底,孚能科技與江鈴集團(tuán)新能源汽車合作的首款鈉離子電池純電A00級車型正式下線,鈉電池技術(shù)開始產(chǎn)業(yè)化落地。在電力儲能領(lǐng)域的不斷示范驗證以及成本的不斷下降也證明,鈉離子電池是一個值得關(guān)注的技術(shù)路線。另外,飛輪儲能、超級電容多個新型儲能項目的成功投運(yùn),也將加速這兩種技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
成本待疏導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)待更新
只有提升新型儲能電站收益,才能有效加快其商業(yè)化進(jìn)程。在收益方面,需要完善現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場、容量市場等電力市場機(jī)制,拓寬儲能收益來源,同時逐漸提升儲能電站智能決策能力,使電站參與電力市場交易時,能更準(zhǔn)確地制定交易策略,提高收益率。
2023年,新型儲能在成本疏導(dǎo)上實現(xiàn)了三大突破,這為2024年成本持續(xù)下降和商業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
一是市場機(jī)制的突破。
2022年5月國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《進(jìn)一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運(yùn)用的通知》提出,新型儲能可作為獨(dú)立主體參與輔助服務(wù)、中長期交易、現(xiàn)貨交易等,明確鼓勵新型儲能通過電力市場疏導(dǎo)成本。在輔助服務(wù)方面,以“誰受益,誰承擔(dān)”的原則,建立電力用戶參與的輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制。在現(xiàn)貨市場方面,2023年多地陸續(xù)開展現(xiàn)貨市場長周期連續(xù)運(yùn)行,其中山東、山西、甘肅、廣東已有獨(dú)立儲能項目參與現(xiàn)貨市場,多地持續(xù)優(yōu)化現(xiàn)貨交易規(guī)則,允許獨(dú)立儲能通過“報量報價”和“報量不報價”兩種方式參與現(xiàn)貨市場,市場機(jī)制更加靈活。
二是價格機(jī)制上的突破。
2023年5月,國家發(fā)展改革委發(fā)布《第三監(jiān)管周期省級電網(wǎng)輸配電價及有關(guān)事項的通知》,對電價結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,在工商業(yè)用戶用電價格中,新設(shè)立了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用(包括輔助服務(wù)費(fèi)用、抽水蓄能容量電費(fèi)等),進(jìn)一步推動輔助服務(wù)費(fèi)用向用戶側(cè)傳導(dǎo),儲能參與輔助服務(wù)市場的成本得以通過電價進(jìn)行疏導(dǎo),系統(tǒng)調(diào)節(jié)費(fèi)的設(shè)立也為靈活性調(diào)節(jié)資源成本的疏導(dǎo)提供了合理出口。
三是抽水蓄能和火電容量電價機(jī)制上的突破。
2023年年內(nèi),國家發(fā)展改革委陸續(xù)出臺《關(guān)于抽水蓄能電站容量電價及有關(guān)事項的通知》《關(guān)于建立煤電容量電價機(jī)制的通知》,核定了抽蓄電站、調(diào)峰火電站的容量價格,體現(xiàn)國家在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中對靈活性調(diào)節(jié)資源的重視,以及對保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的迫切需求。這對新型儲能容量電價機(jī)制的研究提供了參考和引導(dǎo),也促使業(yè)界開始對新型儲能的容量價值進(jìn)行積極評估。
在電力市場改革過渡期和儲能成本逐步下探的發(fā)展階段,有必要研究設(shè)計合理的價格機(jī)制,對新型儲能的容量價值進(jìn)行合理補(bǔ)償。因此,應(yīng)結(jié)合新型電力系統(tǒng)建設(shè)需求,結(jié)合不同應(yīng)用場景下的市場機(jī)制建設(shè),綜合考慮各類儲能技術(shù)特點(diǎn)、功能作用和服務(wù)價值,以“按效果付費(fèi)”的基本原則,“同工同酬”地制定合理的成本疏導(dǎo)機(jī)制,推出可持續(xù)的商業(yè)模式,以形成合理預(yù)期,吸引社會資本進(jìn)行布局。
標(biāo)準(zhǔn)制定關(guān)乎新型儲能的長遠(yuǎn)發(fā)展。近幾年,在《關(guān)于加強(qiáng)儲能標(biāo)準(zhǔn)化工作的實施方案》《能源碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)化提升行動計劃》《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實施方案(2023—2035年)》等相關(guān)政策的推動下,結(jié)合近幾年儲能示范項目的建設(shè)運(yùn)行經(jīng)驗,我國已初步形成了較為完善的、覆蓋儲能規(guī)劃、建設(shè)、并網(wǎng)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)/零部件、梯次利用和回收的新型儲能標(biāo)準(zhǔn)體系。
目前,一些在國內(nèi)發(fā)展迅速的項目亟需新標(biāo)準(zhǔn),如百兆瓦級儲能電站、工商業(yè)儲能兩類項目的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB51048仍未發(fā)布。此外,與NFPA 855、UL 9540、UL 9540A等國際標(biāo)準(zhǔn)相比,國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)在落地執(zhí)行、驗證方法上仍有待完善,也有待獲得產(chǎn)業(yè)鏈從業(yè)人員的認(rèn)可。
儲能產(chǎn)業(yè)鏈長、覆蓋專業(yè)廣、涉及的主管部門也較多,儲能標(biāo)準(zhǔn)的制定和管理需要相關(guān)主管部門集思廣益,調(diào)動產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)、不同專業(yè)的從業(yè)人員的積極主動性,科學(xué)合理地制定標(biāo)準(zhǔn)并形成有效銜接,以達(dá)到更好地推動儲能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的效果。