儲(chǔ)能，改變世界的力量

近幾年，全球新能源發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，與傳統(tǒng)能源的直接碰撞，不斷引發(fā)兩者之間的思考與爭(zhēng)論。但一個(gè)事實(shí)呈現(xiàn)的是，在傳統(tǒng)能源面臨越來(lái)越大的環(huán)境壓力之時(shí)，新能源也進(jìn)入了一個(gè)重要的瓶頸突破期，棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。解決和提高能源的利用，需要傳統(tǒng)能源與新能源雙方站在統(tǒng)一的戰(zhàn)線上共同面對(duì)，發(fā)展儲(chǔ)能也許是兩者最佳選擇和最終途徑。在行業(yè)內(nèi)，素有“能源的問(wèn)題即是儲(chǔ)能的問(wèn)題”的共識(shí)，這意味著，解決能源問(wèn)題就是解決儲(chǔ)能問(wèn)題，儲(chǔ)能已成為人類(lèi)有效利用能源最后一公里。

全球新能源的快速發(fā)展客觀上也提速了儲(chǔ)能發(fā)展。早在一年前，德國(guó)就已經(jīng)停止對(duì)光伏的補(bǔ)貼，轉(zhuǎn)向?qū)?chǔ)能技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)貼。此時(shí)的儲(chǔ)能行業(yè)猶如當(dāng)初的光伏，正在積聚能量、等待噴薄而發(fā)的一刻。

但與光伏擁有較為單一的制造技術(shù)路線不同，儲(chǔ)能擁有著更廣泛的技術(shù)路線和應(yīng)用領(lǐng)域——新能源汽車(chē)、電力、大電源應(yīng)用管理等領(lǐng)域，儲(chǔ)能都將承擔(dān)起重要的技術(shù)支撐。從另一方看，上述任何一個(gè)行業(yè)的快速啟動(dòng)，都將帶動(dòng)相應(yīng)儲(chǔ)能應(yīng)用市場(chǎng)的啟動(dòng)。

當(dāng)前，全球儲(chǔ)能正處在行業(yè)發(fā)展初期，作為全球新一輪能源競(jìng)賽中重要一環(huán)，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能發(fā)展至關(guān)重要。為推動(dòng)國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)與行業(yè)的發(fā)展，提升社會(huì)對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)認(rèn)知度，《中國(guó)能源報(bào)》自本期推出“儲(chǔ)能前沿”專(zhuān)欄，期待與讀者共同見(jiàn)證儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展。目前，該專(zhuān)欄獲得了中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟儲(chǔ)能專(zhuān)業(yè)委員會(huì)的支持。

當(dāng)前，人類(lèi)對(duì)能源需求激增，能源短缺問(wèn)題成為威脅各國(guó)能源供給安全的主因。但是，在這種情況下，面對(duì)能源利用的巨大浪費(fèi)，人類(lèi)所能做的卻顯得蒼白無(wú)力。如，在傳統(tǒng)能源發(fā)電領(lǐng)域，火電廠時(shí)刻需要以最大負(fù)荷提供電力，與夜間低負(fù)荷不相匹配，至少造成30%-50%的電力被白白浪費(fèi)。

這種情況在新能源領(lǐng)域也比比皆是。其中，風(fēng)電尤為突出。晚上運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)電機(jī)組比白天多發(fā)40%左右的電量，卻無(wú)奈面臨棄風(fēng)。人們一直希望把浪費(fèi)掉的能源儲(chǔ)存起來(lái)，在需要時(shí)釋放出來(lái)。一方面，解決巨大的能源短缺和浪費(fèi)，另一方面，也可大幅度地減少碳排放。　　

設(shè)想一下，如果儲(chǔ)能應(yīng)用得到進(jìn)一步推廣，這些情況將得到徹底改觀。

發(fā)展儲(chǔ)能的現(xiàn)實(shí)意義

當(dāng)前，新能源發(fā)展風(fēng)生水起，勢(shì)頭強(qiáng)勁，但其不穩(wěn)定的電力特性已經(jīng)成為制約新能源發(fā)展的瓶頸，而解決之道，也在儲(chǔ)能。利用儲(chǔ)能技術(shù)將不平穩(wěn)的電力儲(chǔ)存起來(lái)，再以平穩(wěn)的電力輸送給電網(wǎng)，從而推動(dòng)新能源快速發(fā)展。

那為何世界上一直沒(méi)有采用儲(chǔ)能的方式把電力儲(chǔ)存起來(lái)？究其原因還在于成本的高企。隨著今天科學(xué)的進(jìn)步，多種儲(chǔ)能方式已經(jīng)展現(xiàn)在世人面前，且這些儲(chǔ)能方式正在向低成本、使用周期長(zhǎng)的目標(biāo)靠攏，一些示范性的儲(chǔ)能電站都經(jīng)受了考驗(yàn)，為下一步儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中，燃煤機(jī)組火電發(fā)電超過(guò)70%以上，但電力需求缺口依然巨大。在我國(guó)尚未形成智能電網(wǎng)，電力調(diào)度缺少儲(chǔ)能環(huán)節(jié)的時(shí)期，各地匆忙中，只有選擇上馬大量火電機(jī)組，這與我國(guó)強(qiáng)烈的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整愿望背道而馳。但若在需求側(cè)配有儲(chǔ)能，電網(wǎng)將靈活的調(diào)度儲(chǔ)能的資源，就不必大量上馬發(fā)電機(jī)組和輸電線路。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士測(cè)算，如果在電網(wǎng)中配備10%的儲(chǔ)能，僅國(guó)內(nèi)在電網(wǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域產(chǎn)生近萬(wàn)億的市場(chǎng)產(chǎn)值。在這些新增的產(chǎn)值中，全部為新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)。在我國(guó)艱難進(jìn)行的結(jié)構(gòu)調(diào)整情況下，發(fā)展儲(chǔ)能對(duì)電力系統(tǒng)而言也是一次難得的機(jī)遇。

儲(chǔ)能在多種領(lǐng)域的應(yīng)用

受美國(guó)特斯拉純電動(dòng)汽車(chē)火爆的帶動(dòng)，我國(guó)純電動(dòng)車(chē)行業(yè)正在瘋狂投資，各地爭(zhēng)相上馬電動(dòng)車(chē)項(xiàng)目。

世界著名投資人紛紛投向儲(chǔ)能電池與相關(guān)領(lǐng)域，沃倫巴菲特投資比亞迪公司，比爾蓋茨投資美國(guó)阿奎恩電池公司，世界資本高度關(guān)注儲(chǔ)能領(lǐng)域成為不爭(zhēng)的事實(shí)。在國(guó)內(nèi)，大批資本復(fù)制著比亞迪模式，或者投資相關(guān)聯(lián)的儲(chǔ)能項(xiàng)目。

是什么吸引力讓資本青睞電動(dòng)汽車(chē)與儲(chǔ)能行業(yè)？首先，這是一個(gè)嶄新的行業(yè)，對(duì)于企業(yè)家而言，入門(mén)很重要，尤其在行業(yè)剛剛起步時(shí)，站在第一梯隊(duì)的是活的最好的；第二，巨大的經(jīng)濟(jì)效益和他衍生的相關(guān)產(chǎn)業(yè)；電動(dòng)汽車(chē)與儲(chǔ)能結(jié)合起來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈非常長(zhǎng)，而電動(dòng)汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)也有很大差別，比如車(chē)身材料、電機(jī)、電控、地盤(pán)結(jié)構(gòu)、都需要全新的理念制造。電池是電動(dòng)汽車(chē)的核心，而電池產(chǎn)業(yè)鏈也非常長(zhǎng)；如：正極材料、負(fù)極材料、電解液、電池管理系統(tǒng)、逆變器等等。如果將電動(dòng)汽車(chē)普及，還需要大量的充電站，而充電站美國(guó)特斯拉采用光伏供電，光伏與儲(chǔ)能的結(jié)合必將給新能源行業(yè)發(fā)展帶來(lái)很大希望。

在如此長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈中，企業(yè)家們?cè)缇退愫昧速~，投資儲(chǔ)能已時(shí)機(jī)成熟。浙江萬(wàn)向收購(gòu)美國(guó)菲斯克電動(dòng)汽車(chē)便是一個(gè)佐證。曾有人設(shè)想 ，低廉的光伏與電池價(jià)格，可以讓一個(gè)企業(yè)或者家庭投資獨(dú)立于電網(wǎng)的光伏儲(chǔ)能電站，通過(guò)給電動(dòng)汽車(chē)充電和有需求的用戶供電，從而獲得不菲的收入。

儲(chǔ)能所面臨的困境

在如此繁多的儲(chǔ)能項(xiàng)目中，多種儲(chǔ)能技術(shù)路線競(jìng)相亮相。按照儲(chǔ)能技術(shù)區(qū)分，儲(chǔ)能大類(lèi)分為物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能。其中物理儲(chǔ)能價(jià)格低廉、能效高、但受環(huán)境的制約并不能遍地開(kāi)花。所以，解決儲(chǔ)能最終還是要靠電池?，F(xiàn)在成熟的電池中，鉛酸電池在大規(guī)模容量項(xiàng)目上使用有限；鋰離子電池雖是一款高效電池，但仍尚存安全隱患。且在電池技術(shù)方面，日韓已經(jīng)拉開(kāi)與其他國(guó)家的距離，我國(guó)鋰離子電池未來(lái)將面臨不小的挑戰(zhàn)。

鈉硫電池是目前世界上用于儲(chǔ)能最多的一款電池，這個(gè)技術(shù)被日本NGK公司壟斷技術(shù)，世界大部分儲(chǔ)能電站都是NGK提供的鈉硫電池。我國(guó)上海電氣與中科院上海硅酸鹽研究所和國(guó)網(wǎng)上海電力公司聯(lián)合在嘉定生產(chǎn)鈉硫電池，預(yù)計(jì)2014年底可大量供貨；鈉鎳電池也是在鈉硫電池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一款零污染零排放的高性能電池，其技術(shù)門(mén)檻較高，還等待行業(yè)內(nèi)企業(yè)的突破。

什么是儲(chǔ)能？（儲(chǔ)能小常識(shí)）

從廣義上講，儲(chǔ)能即能量存儲(chǔ)，是指通過(guò)一種介質(zhì)或者設(shè)備，把一種能量形式用同一種或者轉(zhuǎn)換成另一種能量形式存儲(chǔ)起來(lái)，基于未來(lái)應(yīng)用需要以特定能量形式釋放出來(lái)的循環(huán)過(guò)程。從狹義上講，針對(duì)電能的存儲(chǔ)，儲(chǔ)能是指利用化學(xué)或者物理的方法將產(chǎn)生的能量存儲(chǔ)起來(lái)并在需要時(shí)釋放的一系列技術(shù)和措施。

儲(chǔ)能技術(shù)分類(lèi)

物理儲(chǔ)能：抽水蓄能、 壓縮空氣儲(chǔ)能 、 飛輪儲(chǔ)能 、 它們采用水、空氣等作為儲(chǔ)能介質(zhì)；儲(chǔ)能介質(zhì)不發(fā)生化學(xué)變化。

化學(xué)儲(chǔ)能：鉛酸電池、鋰離子電池、液流電池、熔融鹽電池鎳氫電池，它們的特點(diǎn)是利用化學(xué)元素做儲(chǔ)能介質(zhì)；充放電過(guò)程伴隨儲(chǔ)能介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)或者變價(jià)。

其它儲(chǔ)能：電化學(xué)電容器、超導(dǎo)儲(chǔ)能、燃料電池、金屬-空氣電池。