國際能源格局深度調(diào)整，在碳達峰、碳中和愿景目標下，國內(nèi)能源發(fā)展加速轉(zhuǎn)型。但2021年以來，國內(nèi)出現(xiàn)了新能源比重加大而系統(tǒng)不穩(wěn)定性增加、燃煤供需缺口引發(fā)的能源轉(zhuǎn)型的陣痛期，受到了市場廣泛關(guān)注。

 

　　10月26日，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》（下稱《方案》），提出了提高非化石能源消費比重、提升能源利用效率、降低二氧化碳排放水平等方面主要目標。到2025年，非化石能源消費比重達到20%左右，單位GDP能源消耗比2020年下降13.5%，單位GDP二氧化碳排放比2020年下降18%。到2030年，非化石能源消費比重達到25%左右，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降65%以上，順利實現(xiàn)2030年前碳達峰目標。

 

　　在此背景下，儲能可以為滿足能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源創(chuàng)新發(fā)展的要求提供重要的技術(shù)支撐，2020年國家將儲能作為電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)予以明確。

 

　　儲能產(chǎn)業(yè)鏈

 

　　儲能即能量的存儲，狹義上講，針對電能的存儲，是指利用化學(xué)或物理等方法將電能存儲起來并在需要時釋放的一系列技術(shù)和措施。從儲能技術(shù)視角看，儲能主要分為機械儲能、電磁儲能、電化學(xué)儲能、熱儲能與氫儲能五大賽道，其中的電化學(xué)儲能發(fā)展最為迅猛。根據(jù)正負極材質(zhì)的不同，電化學(xué)儲能分為鋰離子電池、鉛蓄電池與納硫電池。根據(jù)儲能方式，機械儲能分為抽水蓄能、壓縮空氣儲能與飛輪儲能。抽水蓄能是當前最為成熟的電力儲能技術(shù)，全球占比達到九成，但2020年新增的儲能裝機中，75.1%來自電化學(xué)儲能。

 

　　儲能產(chǎn)業(yè)鏈主要參與商分為以下三類：一是上游設(shè)備制造商。電池制造商多與動力電池制造商重合，儲能變流器制造商多與光伏逆變器制造商重合，屬于同類或類似產(chǎn)品在新領(lǐng)域的應(yīng)用。

 

　　二是中游系統(tǒng)集成商。部分設(shè)備制造商、專業(yè)集成商均參與該環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)核心在于對儲能領(lǐng)域的深刻理解及經(jīng)驗積累。

 

　　三是下游系統(tǒng)運營商。央企、地方國企、民企均參與該環(huán)節(jié)，未來央企在大基地、新能源基地建設(shè)方面的優(yōu)勢將越發(fā)突出，對儲能需求也將持續(xù)增長。

 

　　儲能迎來新發(fā)展階段

 

　　《方案》提出將碳達峰貫穿于經(jīng)濟社會發(fā)展全過程和各方面，重點實施“碳達峰十大行動”，其中前兩大行動分別是能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動、節(jié)能降碳增效行動。在能源領(lǐng)域中，電力部門的碳排放占比較高且逐年增長，能源電力領(lǐng)域綠色轉(zhuǎn)型、走向零碳發(fā)展對于碳中和目標的實現(xiàn)至關(guān)重要。作為支撐可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，儲能將迎來跨越式發(fā)展新階段。

 

　　其一，儲能有利于解決可再生能源消納問題。在《方案》第一項能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動中，國家鼓勵大力發(fā)展新能源，加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)，預(yù)計光伏、風(fēng)電裝機在“十四五”期間將迎來爆發(fā)式增長。但在現(xiàn)實中，仍有部分地區(qū)棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象較為嚴重，新能源裝機規(guī)模的快速提升加大了電網(wǎng)消納壓力，而配置儲能可以有效減少棄光、棄風(fēng)率，避免棄電損失。此外，由于可再生能源具有明顯的季節(jié)性和波動性，其發(fā)電占比提升勢必影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，發(fā)電側(cè)配儲能系統(tǒng)可以實現(xiàn)“削峰填谷”，提高發(fā)電利用小時數(shù)，大幅提升可再生能源并網(wǎng)消納能力，平抑可再生能源波動。

 

　　其二，儲能有利于提升電網(wǎng)系統(tǒng)靈活性，優(yōu)化新型電力系統(tǒng)建設(shè)。電網(wǎng)系統(tǒng)從傳統(tǒng)能源向新能源轉(zhuǎn)型，在享受著新能源的清潔、低成本的同時，電網(wǎng)靈活性降低的問題也越發(fā)突出。在電源側(cè)，新能源占比不斷提升增大了輸出端的日間波動；在負荷側(cè)，居民用電占比提升使得電網(wǎng)負荷波動更加劇烈。在這種情況下，必須提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力以適應(yīng)未來更為復(fù)雜的源荷波動。

 

　　提升電網(wǎng)靈活性主要依賴調(diào)峰和調(diào)頻能力，實現(xiàn)此功能需依賴電池儲能、抽水蓄能、燃氣電站等靈活調(diào)節(jié)電源。儲能在電網(wǎng)側(cè)參與輔助調(diào)頻，可改善系統(tǒng)波動性、不確定性加深造成的電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性問題，從電網(wǎng)側(cè)角度提升電網(wǎng)接納風(fēng)電、光伏等可再生能源的能力。同時，電網(wǎng)側(cè)儲能能夠緩解電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電設(shè)備擴容升級、輔助發(fā)電側(cè)進行調(diào)峰，從而提高電力系統(tǒng)安全性和靈活性。

 

　　其三，儲能有利于降低工業(yè)用戶用電成本，推動節(jié)能降碳增效行動和工業(yè)領(lǐng)域碳達峰行動。我國用戶側(cè)儲能項目規(guī)模較小，多為工業(yè)用戶，家庭用戶較少。工業(yè)用戶可以利用儲能系統(tǒng)在用電低谷時儲能，在高峰負荷時放電，從而降低整體負荷，有助于提升節(jié)能管理能力和降低容量電費。發(fā)生停電故障時，儲能能夠?qū)涞哪芰抗?yīng)給終端用戶，避免了故障修復(fù)過程中的電能中斷，以保證供電可靠性和穩(wěn)定性。在實施峰谷電價的電力市場中，通過低電價時給儲能系統(tǒng)充電，高電價時給儲能系統(tǒng)放電，實現(xiàn)峰谷電價差套利，通過“低儲高發(fā)”模式獲取收益，符合推進重點用能設(shè)備節(jié)能增效的技術(shù)方向，并有助于降低用電成本。

 

　　其四，儲能有利于推動汽車產(chǎn)業(yè)向電動化快速轉(zhuǎn)型，助力交通運輸綠色低碳行動。百年未有之大變局，能源、信息和智能三大革命迅猛發(fā)展，推動了全球汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)電動化、數(shù)字化和智能化三大趨勢，電動化是三大發(fā)展趨勢之首，這也符合《方案》第五項“交通運輸綠色低碳行動”提及的“推動運輸工具裝備低碳轉(zhuǎn)型”方向。但是當前汽車電動化轉(zhuǎn)型仍然面臨一系列因素制約，例如純電動汽車充電困難、安全性有待提升、動力電池產(chǎn)能過剩等。

 

　　通過儲能技術(shù)與電動汽車產(chǎn)業(yè)的有效結(jié)合，能夠真正實現(xiàn)電動汽車 VEG 模式（Vehicle-Energy station-Grid，充儲一體化模式），解決新能源汽車充電慢的問題。另外，新能源汽車與儲能技術(shù)相結(jié)合的 V2G（Vehicle-to-Grid）模式可以為電動汽車用戶提供智能化、個性化充電服務(wù)，提高用戶使用電動汽車的便利性；可以對電動汽車充電行為進行有序控制，增加電網(wǎng)穩(wěn)定性和可靠性，提高電網(wǎng)運行效率，保障電動汽車的可靠能源供給；可為能源儲存系統(tǒng)提供緩沖，解決風(fēng)能、太陽能等間歇性可再生能源發(fā)電的波動性問題，提高可再生能源的利用水平。

 

　　其五，儲能有利于促進“雙碳”和可再生能源消費目標加快實現(xiàn)。《方案》聚焦“十四五”和“十五五”兩個碳達峰關(guān)鍵期，提出了提高非化石能源消費比重、提升能源利用效率、降低二氧化碳排放水平等方面主要目標，到2025年，非化石能源消費比重達到20%左右，到2030年，非化石能源消費比重達到25%左右，順利實現(xiàn)2030年前碳達峰目標。

 

　　作為最大發(fā)展中國家，我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化還在深入發(fā)展，發(fā)展經(jīng)濟和改善民生的任務(wù)還很重，能源消費仍將保持剛性增長。在此背景下，以風(fēng)能、太陽能、核能、地熱能、潮汐能等為代表的新能源將成為未來電力供應(yīng)的主體。儲能作為支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備，對推動能源綠色轉(zhuǎn)型、應(yīng)對極端事件、保障能源安全、促進能源高質(zhì)量發(fā)展、實現(xiàn)碳達峰碳中和具有重要意義。儲能技術(shù)作為能源轉(zhuǎn)化、存儲的關(guān)鍵連接點，可實現(xiàn)電力系統(tǒng)與其他能源系統(tǒng)的連接，是多網(wǎng)融合的紐帶，將在能源互聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用，儲能將為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)提供有力支撐，助力“雙碳”目標的實現(xiàn)。

 

　　儲能相關(guān)政策將不斷完善

 

　　“十四五”是推動我國儲能高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時期，儲能商業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展仍然需要政策和市場環(huán)境的大力支持。長遠來看，開放、規(guī)范、完善的電力市場是儲能真正發(fā)揮優(yōu)勢的舞臺。近年來，國家高度重視包括電化學(xué)在內(nèi)的儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，相繼出臺相關(guān)政策，不斷明確儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本原則。2017年10月，國家能源局會同國家發(fā)改委等部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，首次明確了儲能在我國能源產(chǎn)業(yè)中的戰(zhàn)略定位。《指導(dǎo)意見》指出，儲能是推動主體能源由化石能源向可再生能源更替的關(guān)鍵技術(shù)，是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)、促進能源新業(yè)態(tài)發(fā)展的核心基礎(chǔ)，是提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟性和安全性的重要手段。

 

　　2020年8月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布公告，對《關(guān)于開展“風(fēng)光水火儲一體化”“源網(wǎng)荷儲一體化”的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》公開征求意見，明確“兩個一體化”的范疇與內(nèi)涵，并提出分類開展“兩個一體化”建設(shè)的實施路徑。“風(fēng)光水火儲一體化”側(cè)重于電源基地開發(fā)，結(jié)合當?shù)刭Y源條件和能源特點，因地制宜采取風(fēng)能、太陽能、水能、煤炭等多能源品種發(fā)電互相補充，并適度增加一定比例儲能，統(tǒng)籌各類電源的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運營。“源網(wǎng)荷儲一體化”側(cè)重于圍繞負荷需求開展，通過優(yōu)化整合本地電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負荷側(cè)資源要素，以儲能等先進技術(shù)和體制機制創(chuàng)新為支撐，以安全、綠色、高效為目標，創(chuàng)新電力生產(chǎn)和消費模式，為構(gòu)建源網(wǎng)荷高度融合的新一代電力系統(tǒng)探索發(fā)展路徑，實現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲的深度協(xié)同。

 

　　但長期以來，國內(nèi)儲能項目的定位與收益模式并不清晰，極大地制約了儲能大規(guī)模發(fā)展。2021年4月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》，對儲能行業(yè)發(fā)展做出重要政策指引，明確儲能獨立市場主體地位，推動儲能參與各類電力市場，各環(huán)節(jié)儲能的商業(yè)模式有望逐步建立。2021年8月國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布了《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》，明確提出了鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建合建、購買調(diào)峰資源等，以及增加并網(wǎng)規(guī)模的政策措施和運行管理要求，有利于發(fā)揮政府、企業(yè)、市場多方能動性，引導(dǎo)市場主體多渠道促進可再生能源發(fā)展，推動了儲能產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展軌道。

 

　　隨著我國電力體制改革的深入，預(yù)計儲能相關(guān)政策將不斷完善，儲能參與電力輔助服務(wù)和用戶側(cè)儲能參與電力需求響應(yīng)將實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的價值疊加，為其可盈利的商業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。國家層面的配套政策應(yīng)加快推進電力現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場等市場建設(shè)進度，通過市場機制體現(xiàn)電能量和各類輔助服務(wù)的合理價值。