储能发电能源

储能市场发展即将进入爆发期

新能源改变了能源的产生方式，而储能改变能源的使用方式。风光发电、电力输配、智能微网、新能源汽车等。都离不开储能。储能系统是联网型和独立型微电网的重要环节，帮助微电网实现能力双向流动。随着智能微网的推广加快，储能产业将迎来快速发展时期。...

【国瑞电气设备：潘永乐、李志伟、孙纯鹏】

1 储能是解决限电问题的有效途径虽然新能源发电受到政策的鼓励和支持，但电力消费同样会受到市场需求的影响。目前来看，装机容量集中的“三北”地区弃风、弃光现象尤为突出，其主要原因在于新能源发电规模在当地占比较大，但西北部用电需求不足导致就地消纳能力有限，而特高压输电线路的缺乏也导致西电东送存在一定的瓶颈。根据国家能源局数据统计，今年以来我国新能源消纳形势更加严峻，新能源与常规能源之间的运行矛盾不断加剧。大量的弃风、弃光现象造成了可再生能源资源的巨大浪费。

我们认为，面对日益严重的弃风弃光现象，解决新能源的消纳问题未来主要依赖以下两条路径：其一是加强核心主干输电网络的建设，特别是特高压线路的推进以及智能电网的建设，新电改的蓝图预示着这样的未来。其二是加快实施电能匹配，提升电能终端灵活电价价值，挖掘可再生能源产业，提高消纳可再生能源发电能力，同时尝试建设更多储能电站解决弃光问题。如果没有储能技术，由于成本和技术等问题，现有的电网难以大规模消纳可再生能源。可以说，如果没有储能技术配合，可再生能源是难以在目前的基数上再次飞跃式发展的。

由于储能能够解决光伏发电和风力发电的发电间歇性导致的电网运行不稳定问题，因此储能在发电端的应用有利于更多可再生能源和分布式能源的并网，不仅可以解决我国弃风弃光问题；而且也有助于提高清洁能源发电在我国能源结构中的占比，进而减少国家对石油的依赖、缓解城市雾霾问题。从微观层面上看，通过储能与分布式能源的结合可以实现夜间的持续供电，增加可用发电时间内的产出，提高电网灵活性。在分布式社区和屋顶系统中，太阳能和储能技术的结合还可以减少配电网压力，推迟或减少基础设施投资。从宏观层面看上，储能和太阳能发电可提高太阳能设施普及率，从而减少碳排放，也可以作为新兴市场电气化的快速通道。

针对限电问题，储能正可以将富余的能量储存起来，在用电高峰期再释放出来，是对抗新能源限电的可行方式，如上图所示，根据一般经验，按光伏或风力发电规模的10%~20%配置储能设备，可避免限发损失。

2 政策跟进落地，引导储能健康快速发展近期能源局印发《国家能源局关于推动电储能参与“三北”地区调峰辅助服务工作的通知(征求意见稿)》，鼓励发电、售电企业等投资建设电储能设施，并可参加发电侧调峰服务市场；鼓励各地规划集中式新能源发电基地时，配置适当规模的电储能设施；鼓励在用户侧建设分布式储能设施并作为需求侧资源参与辅助服务市场交易，并强调科学调度运行电储能设施，由电力调度机构监控、记录实施充放电状态。文件虽然只是征求意见稿，但指导性意义较强，为后续具体执行方案的出台奠定了基础。文件指出了参与调峰的对象，规定10MW/4h以上的储能设施可以参与调峰；详细说明了储能如何参与调峰以及如何结算的核心问题。

3 国际国内储能发展的现状

在国际上来看，日本和德国是发展分布式太阳能和储能技术的先行者。德国规定给予新安装光伏发电同步建设的储能设施最高不超过600欧元/kW的补贴，既有光伏发电加装储能设施给予最高不超过660欧元/kW的补贴；同时针对屋顶设施的FIT补贴费率12.62-10.98欧分/kWh之间。在这种背景下出现了太阳能结合储能技术的业务模式创新，比如消费者可出租一部分电力储能设施给电网运营商，以及StromBank等电力公司建立社区储能项目，以支持屋顶太阳能的发展。

日本自福岛事故后开始对储能行业进行重点扶持，开展了许多项目降低储能成本。包括风电项目、车载电池、固定式储能电池、电池材料技术评价等，涉及的储能技术有锂电池、镍氢电池和钒电池等。2014年3月，日本经产省发起了新一轮针对锂离子电池储能系统的补贴计划，共划拨了100亿日元，给予购买者购买系统价格2/3的资金补贴。日本政府希望通过开展这项计划可以借助储能提高可再生能源的利用比例，有效地管理峰值负荷、提高电力稳定性，同时帮助政府衡量大规模生产对电池成本的影响。

国内对于储能关注相对较晚，除了电动汽车领域有相应的补贴政策外，关于电网与分布式电源的储能应用方面的政策一直处于空白。虽然近期的一些政策文件开始提到要重视储能技术的发展，但配套细则还未出台。截止2015年底，我国储能累计装机规模为21.9GW，其中抽水蓄能占到了99.5%，即21.8GW，压缩空气储能1.5MW。此外，以电化学为主的电池储能方式占到了0.4%，约84.5MW，其中锂离子和铅酸电池的占比最大，约占到74%（62.3MW）和14%（12.1MW）。

4 分布式能源带动储能发展，下半年爆发性强

分布式发电具有能效高、污染小、可靠性高、安装地点灵活等优点，但同时又存在输出功率波动性强、控制复杂等不足。储能系统可以有效整合分布式发电的优势，提高可再生能源的利用率，增强电网的稳定性。同时分布式项目从成本和技术特性两方面都更适合现阶段的储能技术参与。

在分布式储能系统中，由于物理条件的限制，抽水储能需要建设一定规模的水电站，压缩空气需要较大的封闭空间（如矿井、山洞），钒电池由于环保问题应用受到限制，而现阶段锂电储能成本较高，尚不具备商业化应用的条件。因此，铅炭电池储能在分布式系统中占得先机。从另一个角度来说，新能源改变了能源的产生方式，而储能改变能源的使用方式，风光发电、电力输配、智能微网、新能源汽车等诸多新兴行业都离不开储能。储能系统是联网型和独立型微电网的重要环节，帮助微电网实现能力双向流动。随着智能微网的推广加快，储能产业将迎来快速发展时期。

储能系统是微电网的重要环节。如图所示，储能系统可满足微电网以及智能电网需求，户用方面可实现光储一体化，满足个体家庭需求布置在用户端的分布式储能项目，配置灵活、当个项目投资低、与用户实际需求贴近，可与分布式光伏发电、需求响应、用户电费管理等密切联系，是目前受到广泛关注的应用领域。近一年，特斯拉等公司纷纷推出户用储能产品，瞄准的正是分布式储能这一市场。