傳統(tǒng)能源的日益匱乏和環(huán)境的日趨惡化，極大地促進了新能源的發(fā)展，新能源發(fā)電的規(guī)模也快速攀升。但風(fēng)電、太陽能發(fā)電自身所固有的隨機性、間歇性特征，決定了其規(guī)?；l(fā)展必然會對電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運行帶來顯著影響，必須有先進的儲能技術(shù)作支撐。
國外有關(guān)研究表明，如果風(fēng)電裝機占裝機總量的比例在10%以內(nèi)，依靠傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)以及增加水電、燃?xì)鈾C組等手段，基本可以保證電網(wǎng)安全；但如果所占比例達到20%甚至更高，電網(wǎng)的調(diào)峰能力和安全運行將面臨巨大挑戰(zhàn)。儲能技術(shù)在很大程度上解決了新能源發(fā)電的隨機性、波動性問題，可以實現(xiàn)新能源發(fā)電的平滑輸出，能有效調(diào)節(jié)新能源發(fā)電引起的電網(wǎng)電壓、頻率及相位的變化，使大規(guī)模風(fēng)電及太陽能發(fā)電方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。
中國新能源大發(fā)展在即，對儲能產(chǎn)業(yè)有更急迫的現(xiàn)實需求。預(yù)計到2020年，風(fēng)電和太陽能發(fā)電裝機會突破1.7億千瓦，占全國發(fā)電裝機總量的比例會超過15%。但由于目前我國電力系統(tǒng)煤電比例較高，在部分地區(qū)又主要是調(diào)峰能力差的供熱機組，核電發(fā)展很快但卻不能參與調(diào)峰，水電、燃?xì)獍l(fā)電等調(diào)峰性能優(yōu)越的電源所占比例過低，導(dǎo)致現(xiàn)有電力系統(tǒng)接納新能源的能力很弱。
再加上我國能源資源所在地多遠離負(fù)荷地，不得不實施風(fēng)電、光電的大規(guī)模集中開發(fā)、遠距離輸送，這更進一步加大了電網(wǎng)運行和控制風(fēng)險。隨著國內(nèi)新能源發(fā)電規(guī)模的快速擴大，電網(wǎng)與新能源的矛盾越來越突出，對儲能的需求更為迫切。
大容量儲能還可提高能源利用效率，為國家節(jié)約巨額投資。為應(yīng)對城市尖峰負(fù)荷，電力系統(tǒng)每年都要新增大量投資用于電網(wǎng)和電源后備容量建設(shè)，但利用率卻非常低。以上海為例，2004年至2006年間，為解決全市每年只有183.25小時的尖峰負(fù)荷，僅對電網(wǎng)側(cè)的投資每年都超過200億元，而為此形成的輸配電能力的年平均利用率不到2%。
而同樣是為了應(yīng)對尖峰負(fù)荷，轉(zhuǎn)而采用大容量儲能技術(shù)，不僅投資會大大減少，而且由于儲能設(shè)施占地少、無排放，其節(jié)地、節(jié)能、減排的效果是其他調(diào)峰措施無法比擬的。
全球大容量儲能技術(shù)呈多元化發(fā)展格局
全球儲能技術(shù)主要有物理儲能、化學(xué)儲能和電磁儲能（如超導(dǎo)電磁儲能等）三大類。
目前技術(shù)進步最快的是化學(xué)儲能，其中鈉硫、液流釩及鋰離子電池技術(shù)在安全性、能量轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟性等方面取得重大突破，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的條件日趨成熟。鈉硫電池的充電效率已可達到80%，能量密度是鉛酸蓄電池的3倍，循環(huán)壽命更長。日本在此項技術(shù)上處于國際領(lǐng)先地位。
2004年日本在Hitachi自動化工廠安裝了當(dāng)時世界上最大的鈉硫電池系統(tǒng)，容量是9.6兆瓦時/57.6兆瓦時。液流釩電池的基礎(chǔ)材料是釩，該電池具有能量效率高、蓄電容量大、能夠100%深度放電、壽命長等優(yōu)點，已進入商業(yè)應(yīng)用階段。鋰離子電池的基礎(chǔ)材料是鋰，已開始在電動自行車、電動汽車等領(lǐng)域應(yīng)用。近年來由于磷酸亞鐵鋰、納米磷酸鐵鋰等新材料的開發(fā)與應(yīng)用，大大改善了鋰離子電池的安全性能和循環(huán)壽命，大容量鋰電池儲能電站正逐漸興起。
我國企業(yè)已掌握大規(guī)模儲能的關(guān)鍵技術(shù)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。如北京普能公司通過收購加拿大VRBPOWER公司，已在世界上擁有釩電池50%以上的核心發(fā)明專利，其中15項核心專利已在全球24個國家和地區(qū)得到應(yīng)用。
在電池關(guān)鍵材料方面，國內(nèi)企業(yè)也呈現(xiàn)出強大的創(chuàng)新能力，屢屢突破國外企業(yè)對產(chǎn)品的壟斷和專利封鎖。北京金能燃料電池公司利用自創(chuàng)的樹脂溶解鑄膜法，已批量生產(chǎn)出全氟離子膜，打破了美國杜邦公司長期以來的市場壟斷。
深圳星源材料公司通過近5年的自主研發(fā)，目前已掌握了生產(chǎn)鋰離子電池所用關(guān)鍵材料隔膜的核心技術(shù)和生產(chǎn)工藝，并已利用國內(nèi)生產(chǎn)成本低的特殊優(yōu)勢，迅速打破了日、美等國少數(shù)公司對隔膜材料的壟斷。深圳方德納米科技公司利用納米技術(shù)，已成功研制出納米磷酸鐵鋰正極材料，主要技術(shù)指標(biāo)全球領(lǐng)先。
儲能技術(shù)正朝著大容量、高轉(zhuǎn)換率和應(yīng)用低成本的方向發(fā)展，這為同時擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和低成本生產(chǎn)優(yōu)勢的中國企業(yè)，提供了難得的領(lǐng)先機遇。如果政策到位，我國儲能產(chǎn)業(yè)既可快速成長為在全球有重要影響的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，又會極大地促進國內(nèi)新能源的規(guī)?；l(fā)展。
我國大容量儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍面臨諸多體制和政策制約
儲能規(guī)劃缺失。這幾年國內(nèi)新能源的快速發(fā)展，暴露出準(zhǔn)備上的很多不足。一方面是電網(wǎng)規(guī)劃與電源發(fā)展脫節(jié)，電網(wǎng)沒能及時跟上新能源的發(fā)展；另一方面是對儲能技術(shù)進步以及儲能在新能源發(fā)展中的特殊作用認(rèn)識不足，儲能規(guī)劃與電網(wǎng)、電源規(guī)劃脫節(jié)。“兩個脫節(jié)”的直接結(jié)果，就是新能源與電網(wǎng)矛盾逐步惡化。
針對儲能電站的價格政策和投資回報機制缺失?，F(xiàn)在電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電端、用戶方面越來越認(rèn)識到儲能技術(shù)的獨特作用，儲能產(chǎn)業(yè)也引起了諸多投資者的關(guān)注。但是由于兩方面的價格政策不到位，儲能產(chǎn)業(yè)還缺乏投資回報機制。
一是峰谷電價。由于儲能是在低谷時“蓄電”、高峰時“供電”，峰谷電價差是投資儲能的基本收入來源。歐、美、日等國家和地區(qū)都有成熟的峰谷電價政策。而我國除極少數(shù)地區(qū)有零星的分時電價外，基本沒有實施峰谷電價。沒有峰谷價差，誰愿意投資儲能？
二是儲能電價。由于儲能技術(shù)提高了發(fā)電設(shè)備的利用小時數(shù)和電能質(zhì)量，增強了電網(wǎng)調(diào)峰能力，節(jié)省了系統(tǒng)投資，促進了新能源發(fā)展，又有顯著的減排效果，因此，應(yīng)對儲能制定單獨的電價政策。但我國目前沒有專門的儲能電價，在現(xiàn)有電價體系中，儲能的建設(shè)和運行成本還找不到疏導(dǎo)渠道。
激勵性政策缺失。盡管近年我國在大容量儲能技術(shù)成果和人才上有相當(dāng)積累，并且在液流釩電池和鋰離子電池等儲能技術(shù)上處于世界領(lǐng)先地位，甚至相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品已在國外市場得到認(rèn)可，但國內(nèi)至今沒有一個應(yīng)用示范項目，政府對大容量儲能技術(shù)的研發(fā)投入也非常少，更談不上對應(yīng)用的財政補貼。相比之下，美日等國支持大容量儲能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的力度之大卻前所未有。
美國政府已將大規(guī)模儲能技術(shù)定位為支撐新能源發(fā)展的戰(zhàn)略性技術(shù)，今年上半年已撥款20億美元用于支持包括大規(guī)模儲能在內(nèi)的電池技術(shù)研發(fā)。在美國能源部制定的關(guān)于智能電網(wǎng)資助計劃中，儲能技術(shù)項目超過了其他所有項目，達19個，資金支持力度也最大。
根據(jù)2009年通過的《儲能法案》，美國對大容量儲能投資將提供20%的投資稅抵扣，對家庭、工廠、商業(yè)中心的分布式可再生能源應(yīng)用中的儲能部分，也提供20%的投資稅抵扣。加州還對符合技術(shù)要求、與風(fēng)電或燃料電池配套建設(shè)的儲能系統(tǒng)提供2美元/瓦的額外補貼。日本政府除直接支持前期研發(fā)外，近年扶持了大量示范性項目，以鼓勵大容量儲能技術(shù)的推廣應(yīng)用。
配套的管理規(guī)則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失。除經(jīng)濟激勵外，嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化管理，也是驅(qū)動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要動力。如西班牙等國就規(guī)定，所有風(fēng)電在上網(wǎng)前必須向電網(wǎng)提供風(fēng)機出力曲線和發(fā)電短期預(yù)測曲線，誤差不能超過一定比例，否則將受到懲罰。
這會倒逼發(fā)電商主動采用預(yù)測技術(shù)和儲能技術(shù)，從而實現(xiàn)新能源發(fā)電與電網(wǎng)建設(shè)的良性發(fā)展。但我國對風(fēng)電入網(wǎng)至今沒有強制性的流程和技術(shù)要求，很多風(fēng)電企業(yè)認(rèn)為只要發(fā)出電，不論多少、優(yōu)劣，電網(wǎng)就必須全額接收，在這種情況下，發(fā)電企業(yè)自然沒有動力采用儲能技術(shù)。
促進大容量儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策建議
將儲能與新能源發(fā)展同步規(guī)劃。按照實現(xiàn)整個電網(wǎng)系統(tǒng)安全運行和效率最優(yōu)的原則，在規(guī)劃新能源發(fā)電和電網(wǎng)輸送線路的同時，應(yīng)提出相應(yīng)的儲能解決方案，明確儲能發(fā)展的規(guī)模和建設(shè)區(qū)域等。要盡量防止已經(jīng)在風(fēng)電和太陽能發(fā)電領(lǐng)域出現(xiàn)的發(fā)、輸、儲脫節(jié)的現(xiàn)象。
實施峰谷電價和儲能電價政策。峰谷電價在不同地區(qū)可有所差別，但應(yīng)盡量為電網(wǎng)削峰填谷和吸引儲能投資創(chuàng)造更大空間。儲能電價可參照火電脫硫電價，在原新能源電價基礎(chǔ)上加上幾厘錢，形成含儲能配套的新能源電價。建議在政府指導(dǎo)下采用招標(biāo)機制，通過市場競爭形成。
規(guī)范新能源發(fā)電技術(shù)要求與并網(wǎng)管理。國家應(yīng)出臺有關(guān)新能源并網(wǎng)的強制性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立并網(wǎng)認(rèn)證和檢測制度。實施新能源發(fā)電出力短期預(yù)測報告制度，提高短期預(yù)測能力和水平。完善全額收購制度，電網(wǎng)公司對符合入網(wǎng)要求的電能應(yīng)及時全額接收，對電能質(zhì)量差、發(fā)電預(yù)測誤差大的新能源發(fā)電可選擇性接收，并建立相應(yīng)的懲罰機制。
鼓勵投資主體多元化。大容量儲能電站的投資，不宜再適用國家目前針對抽水蓄能電站作出的只能由電網(wǎng)企業(yè)全資建設(shè)、不允許其他投資方參股的規(guī)定。在理順投資回報機制、規(guī)范入網(wǎng)技術(shù)要求的前提下，應(yīng)鼓勵發(fā)電商、電網(wǎng)公司、用戶端、第三方獨立儲能企業(yè)等任何有條件的投資方，投資建設(shè)儲能裝置。
加緊安排多個儲能示范項目。要通過實施若干個儲能示范項目為本國儲能企業(yè)提供重要的工程實踐機會，為未來大規(guī)模應(yīng)用積累技術(shù)數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗。
在示范項目中，要結(jié)合各類儲能技術(shù)的性能，在全面評價基礎(chǔ)上，根據(jù)具體用途選用合適的儲能技術(shù)。早期的示范項目可先與風(fēng)電、太陽能發(fā)電相結(jié)合，探索風(fēng)光儲一體化模式。電
網(wǎng)公司是示范項目的重要組織者和建設(shè)者，國家主管部門應(yīng)要求并支持電網(wǎng)公司建設(shè)多個示范項目。需要進一步明確的是，示范項目的技術(shù)來源應(yīng)以本國企業(yè)為主，主要支持本國自主技術(shù)發(fā)展，不能在示范過程中用財政補貼去變相支持國外零部件商或整機廠。
加大對大容量儲能技術(shù)的研發(fā)投入，鼓勵儲能技術(shù)多元化發(fā)展。儲能技術(shù)的研究應(yīng)超前于需求發(fā)展，不能等到出現(xiàn)瓶頸的時候再考慮加大投入。應(yīng)將大規(guī)模儲能技術(shù)研究及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用列入國家科技重大專項。
由于目前還沒有任何一項儲能技術(shù)完全勝任各種應(yīng)用領(lǐng)域的要求，因此在重點扶持液流釩電池、鋰離子電池等關(guān)鍵技術(shù)的同時，也應(yīng)鼓勵和支持其他儲能技術(shù)發(fā)展。進一步加大對儲能技術(shù)基礎(chǔ)研究的投入，鼓勵原始創(chuàng)新，掌握自主知識產(chǎn)權(quán)。
