大规模储能产业发展展望
到2020年，储能产业的价值规模将达到906.8亿～4821.6亿美元，将占到电力产业总规模的5%～15%
文/陈海生
电力储能系统可以通过一定介质存储电能，在需要时将所存能量释放发电。
随着世界电力需求和生产持续增长，电网负荷峰谷差不断扩大，迫切需要这样的电力储能系统与之相配套，平滑电力负荷，提高设备运行效率和经济性。
更为重要的是，电力储能系统可以将间歇性的可再生能源“拼接”起来，提高电力系统的稳定性，从而解决可再生能源发展的瓶颈问题。
作为负荷平衡装置和备用电源，电力储能系统也是智能电网和分布式能源系统必需的关键技术，用于解决其故障率高、系统容量小、负荷波动大等问题。
可以说，储能技术是新能源产业革命的核心。没有储能技术的发展，就不可能有可再生能源的大规模应用和发展。
引入储能系统需求越来越大
最近几年，国际电力储能产业得到了快速发展，目前年均增长9.0%左右，远高于全球电力2.5%的增长率，储能产业已成为世界上主要发达国家重点发展的新兴产业。
随着我国电网容量的不断扩大，峰谷差不断增加，可再生能源、分布式供能和智能电网的蓬勃发展，对大规模发展储能产业的需求也越来越大。
我国储能产业发展总体落后于发达国家。截至2010年底，全球电力储能总装机为125.52GW，约占世界电力装机总量的3.0%。截至2010年底，我国电力储能总装机约为16.345GW，仅约占全国电力装机总量的1.7%。储能已成为可再生能源和智能电网大规模发展的主要瓶颈。
大规模储能技术已被列入国家“十二五”能源规划，出台相应的法规和政策，引导促进储能产业发展已成趋势。
随着人民生活水平的提高和产业结构的调整，我国电网峰谷差逐年增大。据国家电力调度通信中心统计，2000年以来，多数电网的高峰负荷增长幅度在10％左右甚至更高，而低谷负荷的增长幅度则维持在5％甚至更低，峰谷差的增加幅度大于负荷的增长幅度，电网最大峰谷差的增加大于平均峰谷差的增加，在电网中引入储能系统是实现电网调峰的迫切需求。
2010年全国电网发电装机容量为962GW，预计到2015年全国发电装机容量将为1430GW，到2020年将达到1640GW。在已发表文献中，预测到2020年电网调峰储能将占国家发电装机容量的最大比例为16%，则到时我国电网调峰储能产业的规模将达到262.4GW。适用于调峰的大规模储能技术，主要有抽水蓄能和压缩空气储能技术，其平均建设成本为500～900$/kW，则到2020年我国电网调峰储能产业价值规模达到1312亿～2361.6亿美元。
据中国水力发电工程学会副秘书长张博庭介绍，“十二五”抽水蓄能电站开工目标已从5000万千瓦上调到8000万千瓦，即到2015年我国储能系统装机容量占发电装机容量最小比例为5.56%，假设在未来储能系统装机容量与电网发电装机容量保持同步增长，则到2020年我国调峰储能产业的规模将达到96.76GW；到2020年我国电网调峰储能产业价值规模达到483.8亿～870.84亿美元。
在可再生能源方面，截止到2010年底，我国风力发电总装机容量为44.7GW，太阳能发电总装机容量为0.86GW；到2015年和2020年我国风电总装机容量将分别达到130GW和200GW，太阳能发电总装机将分别达到10GW和50GW。由于可再生能源的间歇性和不稳定性，对大规模储能的要求也更高。有的文献预测到2020年我国储能系统装机容量需占风能发电装机容量比例为34%，则到时我国风力发电储能系统的装机容量规模将达到68GW；适用于风力发电系统的储能技术包括抽水蓄能、压缩空气储能技术和电池储能技术等，其建设成本为1354～2412$/kW，则到2020年风力发电系统的储能产业价值规模达到920亿～1640亿美元。假如我国2020年储能系统装机容量占风能发电装机容量采用较低的比例10%，则到2020年我国风力发电储能产业的规模将达到20GW；而到2020年风力发电系统的储能产业价值规模达到270.8亿～482.4亿美元。
同样，对于太阳能，假如我国2020年储能系统占太阳能发电装机容量比例为34%，则到2020年我国太阳能发电储能系统的装机容量规模将达到17GW，则到2020年我国太阳能发电系统的储能产业价值规模达到247亿～410亿美元。假如我国2020年储能系统装机容量占太阳能发电装机容量比例为12.5%，则到2020年我国太阳能发电储能产业的规模将达到6.25GW，而到2020年太阳能发电系统的储能产业价值规模将达到84.5亿～150.75亿美元。
在分布式供能方面，截止到2010年底，我国天然气分布式发电总装机容量为5GW，占全国发电总装机容量的0.52%；到2015年和2020年我国天然气分布式发电总装机容量将分别达到8GW和50GW。假如我国2020年储能系统占分布式发电装机容量比例为34%，则到2020年我国分布式发电储能系统的装机容量规模将达到17GW，则到2020年我国分布式发电系统的储能产业价值规模达到247亿～410亿美元。假如我国2020年储能系统装机容量占分布式发电装机容量比例为10%，则到2020年我国分布式发电储能产业的规模将达到5GW，而到2020年分布式发电系统的储能产业价值规模将达到67.7亿～120.6亿美元。
综上所述，到2020年，储能产业的价值规模将达到906.8亿～4821.6亿美元，将占到电力产业总规模的5%-15%。按每个产业工人人均创造社会财富20.3万元，约为3.17万美元计算，则到2020年，储能产业可提供的产业工人就业岗位人数为285.9亿～1520.1万人，按工业对服务业促进比例1:1.2计算，则2020年储能产业最多可为社会提供3344.2万个就业岗位机会。
发展我国储能产业对策
通过对世界上和我国储能产业发展分析，可以预见未来储能产业有很大的市场，但是，目前储能产业的发展也面临着多个严峻的挑战。
首先是技术挑战。除抽水蓄能已得到大规模应用外，其他储能技术的成熟度、可靠性、经济性尚需进一步验证，用户对各种储能技术的选择需市场进一步考验。
其次是应用挑战。储能技术在电力行业中应用时间短，如何将储能技术同电力系统进行集成和规模应用，以期达到最佳效果，尚需实践检验；同时，电力行业对产品要求较高，储能产品在规模生产和应用前需一定时间的测试和使用。因此，储能技术的产业化和大规模应用必须经历一个较长过程。
再次是机制挑战。由于发电、输电、配电和用电环节均可从储能应用中受益，但目前储能产业盈利机制尚不明确；储能产业未来发展规划、配套标准规范、运行监管和审查体系的缺失，也迫切需要因地制宜建立明确的储能产业机制。
目前，我国有待出台专门针对储能产业的具体政策。但在国外，具体的储能产业扶持政策的出台和有效实施，有力地促进了各种储能技术示范工程运行和商业化推广的实现。因此，为更好地促进我国储能产业发展，笔者有如下建议：
其一，完善政策体系，建立市场机制。可以借鉴美国的做法，为储能产业进行专门的立法，明确储能技术研发和应用以及产业发展规划制定的重要性和必要性、产业发展指导和技术支持政策、推广与应用政策、激励以及监督措施等方面内容。通过立法形成促进储能产业稳定、持续发展的长效机制。同时，能源主管部门应制订储能产业发展规划、项目执行规划等，明确储能产业发展规模和建设区域。此外，应明确储能产业利益分配机制，有利于增加产业融资手段，提高产业投资积极性，储能系统可以存在于电网“资源-发电-输电-配电-用电”的任一环节，其投资主体应多元化，鼓励发电商、电网公司、用户端以及第三方独立储能企业等投资方投资储能产业。
其二，推进储能技术的研发示范和产业化，大力推进储能技术的研发、示范和产业化进程，特别是适合大规模储能的抽水蓄能机组、压缩空气储能、大规模太阳能蓄热、大容量电池和超级电容等，通过技术研究、技术装备、示范工程和研发平台建设，争取在100MW级抽水蓄能机组、10MW级压缩空气储能、10MW级太阳能蓄热、MW级大容量电池和MW级超级电容等储能技术方面取得突破，通过智能电网系统、大规模间歇式电源接入系统、风/光/储互补发电系统、水/光/储互补发电系统、分布式冷热电联产示范系统等示范工程的建设和运行，为我国储能产业积累有关技术数据和运行经验，提高储能系统设备国产化水平，为储能的产业化发展打下良好基础。
其三，健全监管和标准体系。目前需要成立一个统筹管理储能事务的职能部门，能够有效监督、管理储能项目的企业配套规划执行情况和储能项目运行情况，审查项目资金使用情况。同时，也要建立评估、审查标准，真实体现储能系统的价值。储能系统评估、审查标准应包括能源效率节约、温室气体减排、投资成本降低、延缓电网升级、电力质量提高等标准，以便正确合理评估储能产业产生的经济效益、社会效益和环境效益。
其四，尽快制订强制性的储能系统的技术规范和带有储能系统的可再生能源发电并网技术规范，建立并网认证和检测制度，以便给有关企业和科研单位一个公平竞争的平台，同时也有利于督促发电企业主动参与发电侧电能的调频调相，提高电能质量，而电网公司则可以对满足并网规范的电能全额接收。
此外，为了加大政策扶持力度、加快产业发展。可以实施如给予税收及贷款优惠、进行财政补贴、实施峰谷电价、两部制电价和储能电价等不同的电价等优惠政策，加强储能技术研发和人才培养。
（作者为中国科学院工程热物理研究所储能研发中心主任 ）
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