能源領域正處于一場大變革中，以可再生能源和電動汽車為代表的新能源技術將逐漸改變?nèi)祟惖哪茉词褂梅绞剑鴥δ茉谄渲邪l(fā)揮著關鍵作用?？稍偕茉淳哂虚g歇性和波動性的特點，在無法儲能的情況下電網(wǎng)無法大規(guī)模對其進行消納。而電動汽車的推廣則取決于電池的續(xù)航能力和充電的便捷性。
全球儲能技術快速發(fā)展
儲能裝機在2015年保持快速增長，其中電池儲能的發(fā)展尤為引人注目。根據(jù)美國能源局(DOE)全球儲能數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至2015年底，全球電池儲能累計裝機0.61GW，較2014年增長了20%以上。此外還有超過0.3GW的在建項目以及0.4GW的已簽訂合同的項目。從各國的數(shù)據(jù)來看，美國目前的裝機為0.3GW，幾乎占到了全球電池儲能裝機的一半。從新增裝機的技術類型上看，90%以上的新增項目使用的都是鋰離子電池。
在商業(yè)化方面，近兩年儲能產(chǎn)品已經(jīng)開始全面走向應用。雖然日本廠商在2010年開始就已經(jīng)推出了許多針對家庭用戶的儲能產(chǎn)品，但由于成本過高，推廣一直受到限制。真正引起廣泛關注的是2015年4月底特斯拉(TESLA)推出的居民用儲能產(chǎn)品Powerwall，及針對商業(yè)級的產(chǎn)品Energy for Utility，其低至350美元/千瓦時的售價使得儲能投資開始具有經(jīng)濟性。此外，市場上還有EOS和Imergy等數(shù)十家提供電池儲能產(chǎn)品的廠商，不少產(chǎn)品也都開始具備經(jīng)濟吸引力。國內(nèi)廠商如比亞迪、科陸電子等在2015年也相繼推出了類似儲能產(chǎn)品。
技術方面，雖然2015年有許多關于儲能電池突破的新聞，如各種金屬空氣電池，但從實際情況來看，這些新技術大多離應用還很遙遠。目前具備產(chǎn)業(yè)化應用價值的儲能技術主要是鋰離子電池、釩流電池、鈉硫電池等。比較值得關注的是，近期有媒體報道的中科院石墨烯超級電容的突破。雖然超級電容的能量密度還是無法與電池儲能相比，但是其充放電速度極快(幾秒鐘便可完成充電)，而且其循環(huán)次數(shù)能達到10萬次以上，因此未來超級電容或將可能廣泛應用于電網(wǎng)調頻以及軌道交通和公交汽車等公共交通中。
歐美日等國十分重視儲能技術
國際上，歐美日等國一直以來都十分重視儲能技術的發(fā)展與應用。據(jù)不完全統(tǒng)計，美國聯(lián)邦和州層面針對儲能的法案和政策就達到了21項。歐盟和日本也均有針對儲能的扶持政策。具體可以歸納為以下幾類。
第一，對儲能投資進行補貼或是稅收減免。如美國2011年通過儲能法案，對儲能投資給予了20%的聯(lián)邦稅收抵免。德國對于中小規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng)配套的儲能系統(tǒng)進行補貼。日本也對符合標準的接入電網(wǎng)的電池儲能項目給予相當于投資額1/3的補貼。
第二，對儲能技術研究進行補貼。如美國政府2009年8月宣布撥款24億美元，用于支持環(huán)保電動汽車與儲能電池的研發(fā)、制造。日本政府則對鈉硫電池等技術從研發(fā)到應用等各環(huán)節(jié)都給予高額的補貼。
第三，利用市場化的機制保障儲能發(fā)展。如歐洲國家普遍采用了拉大峰谷電價差的方式，增加儲能投資的動力。美國聯(lián)邦能源管理委員會制定了市場化的調頻服務補償，同時允許儲能作為電源接入電力市場。
第四，政府或電網(wǎng)企業(yè)直接進行儲能投資。如美國加州要求三大電力公用工程公司在2014年開始的10年內(nèi)安裝1.33GW的儲能系統(tǒng)。日本政府則出資200億日元，委托北海道電力公司等安裝電池儲能系統(tǒng)以增加對可再生能源的消納能力。
設計合理的儲能價格補償機制與市場準入機制
由于我國儲能行業(yè)起步相對較晚，對儲能技術的發(fā)展也缺乏應有的關注，目前還沒有清晰有力的規(guī)劃與扶持政策。2015年，國家能源局委托部分研究機構啟動儲能“十三五”規(guī)劃課題研究工作，希望在未來能為儲能行業(yè)的發(fā)展提供較為明確的政策指引和支持。
根據(jù)目前儲能技術的進展，我國在未來的政策制定上，應該充分考慮儲能在消納可再生能源以及提升電網(wǎng)穩(wěn)定性等方面的正外部性，設計合理的儲能價格補償機制和市場準入機制。同時結合目前電力現(xiàn)狀，對儲能技術從研發(fā)到應用進行有力扶持。
首先，利用儲能技術來幫助電網(wǎng)消納可再生能源。目前各地“棄風棄光”現(xiàn)象嚴重，電網(wǎng)建設與可再生能源發(fā)展速度脫節(jié)是很重要的一個原因。而電網(wǎng)建設成本往往是巨大的。儲能系統(tǒng)能夠幫助可再生能源電站進行調峰和平穩(wěn)輸出，在不增加電網(wǎng)容量的情況下提升可再生能源的消納能力。問題的關鍵在于儲能的成本由誰來承擔。儲能轉移電力的成本與光伏的上網(wǎng)電價相當，電源企業(yè)是沒有動力進行投資的。如果能在上網(wǎng)電價的基礎上設置一個儲能補貼價格，使得儲能投資相對有利可圖，最終就有可能形成電網(wǎng)與電源企業(yè)雙贏的結果。
其次，應該重視儲能在分布式電網(wǎng)中的應用。我國電力的特點是負荷中心遠離電源中心，東部電力輸入省份往往要為遠距離輸電的成本支付較高的電價。發(fā)展分布式電網(wǎng)，則可以降低電網(wǎng)的輸送成本。但是，在目前條件下，分布式的風電和太陽能同樣也面臨著波動性，加上其布局分散，對電網(wǎng)會造成沖擊。儲能裝置則可以幫助提升分布式的滲透率，可以參考分布式太陽能的補貼方式，設置儲能電價，以增加儲能系統(tǒng)在分布式中的應用。
再次，通過優(yōu)化市場機制，促進儲能發(fā)展。應降低儲能系統(tǒng)的入網(wǎng)障礙，允許儲能作為電源參與到供電服務中，并對儲能提供的調峰調頻服務等進行補償。同時可以制定更加靈活的電價政策，鼓勵通過價格套利等方式充分發(fā)揮儲能調峰的功能。
最后，應加大對于技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的扶持力度。影響儲能投資經(jīng)濟性的，除了單位容量的成本之外，還包括儲能系統(tǒng)的壽命(循環(huán)次數(shù))、衰減率、能量轉換效率等因素。這無論對單體的電池品質，還是整體控制系統(tǒng)都提出了較高的要求?？陀^來說，目前技術上國內(nèi)廠商與美國和日本的企業(yè)還存在較大的綜合差距，但并不存在趕不上的距離。鑒于儲能技術在清潔發(fā)展中的地位和可能帶來的社會收益，政府應該對其進行稅收優(yōu)惠和補貼，可以根據(jù)儲能應用能帶來的社會效益，設計合理有效的補貼政策，可以投資直補，也可以貸款利率優(yōu)惠或拉大峰谷電價差等。
