日前召開的中央經濟工作會議提出,“加快建設新型能源體系,加強資源節約集約循環高效利用,提高能源資源安全保障能力”。實現碳達峰碳中和,努力構建清潔低碳、安全高效能源體系,是黨中央、國務院作出的重大決策部署。儲能是建設新型能源體系的重要支撐,被喻為新能源的“穩定器”、電力系統的“充電寶”、能源供應的“蓄水池”。抽水蓄能和新型儲能是支撐新型電力系統的重要技術和基礎裝備,對推動能源綠色轉型、應對極端事件、保障能源安全、促進能源高質量發展、支撐應對氣候變化目標實現具有重要意義。
新型儲能是指除抽水蓄能以外,以輸出電力為主要形式的儲能技術,是構建以新能源為主體的新型電力系統的重要支撐,包括新型鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣、機械儲能等。相比傳統儲能,新型儲能具有環境適應性更強、能夠靈活部署于各類應用場景、建設周期短(目前應用最廣泛的電化學儲能項目,建設周期僅需3個月至6個月)等優勢,可在新能源比重不斷提高的新型電力系統中發揮重要調節作用。新型儲能通過與數字化、智能化技術深度融合,可成為電、熱、冷、氣、氫等多個能源子系統耦合轉換的樞紐。工業和信息化部數據顯示,截至2023年9月底,全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規模達2123萬千瓦,位居全球前列。
國家和地方政府密集出臺政策支持新型儲能發展,新型儲能已成為我國戰略性新興產業。國家層面,2021年7月,國家發展改革委、國家能源局出臺《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,對新型儲能技術進步、政策機制、行業管理等問題作出總體安排。2021年10月,中共中央、國務院發布《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確指出,要加強電化學、壓縮空氣等新型儲能技術攻關、示范和產業化應用。2022年3月,國家發展改革委、國家能源局印發《“十四五”新型儲能發展實施方案》,部署了“十四五”時期新型儲能在技術創新、試點示范、政策保障等方面的重點任務。并提出到2025年,新型儲能由商業化初期步入規模化發展階段,具備大規模商業化應用條件。其中,電化學儲能技術性能進一步提升,系統成本降低30%以上。到2030年,新型儲能全面市場化發展。地方層面,包括山東、浙江、四川、廣東、河南、江蘇、貴州、湖北、江西、內蒙古在內的超20個省市自治區均在近期發布了儲能相關政策。據不完全統計,2023年1至11月,全國共發布國家層面儲能政策67條和地方層面儲能政策超450條,涉及儲能規劃布局、儲能補貼、新能源配儲、儲能參與電力市場交易、充換電及新能源汽車等多個領域。2023年12月19日,我國新型儲能創新中心正式落戶廣州。這是廣東首家國家地方共建的制造業創新中心,也是新型儲能領域唯一一個國家創新中心,將助力廣東打造新型儲能萬億級產業集群,推動我國新型儲能產業高質量發展。
當前我國新型儲能市場仍是政策性市場,距離市場化運作還存在一段距離,其經濟性、安全性等問題還未得到有效解決,“高增長、低使用”的矛盾較為突出。一是技術性能方面,新型儲能技術在配置靈活性、使用壽命、工期、能量密度、功率響應、轉換效率等方面存在不足。如,電化學儲能功率水平低,連續放電時間短,使用壽命短,部分技術存在環境污染風險;傳統的壓縮空氣儲能技術對儲氣庫的選址要求高,技術效率低,運行維護成本高。二是成本要素方面,新型儲能的成本相對昂貴。以鋰離子電池為例,受電動汽車大規模應用影響,近年來鋰離子電池的成本呈下降趨勢,但目前單位電力的全生命周期成本仍是抽水蓄能的2-3倍;釩氧化還原液流電池儲能的關鍵材料和組件尚未大規模商業化,成本更是抽水蓄能的5-6倍。三是安全性方面,新型儲能安全隱患制約著行業的健康發展。近年來,儲能事故頻發,如鋰離子電池熱失控的安全風險突出。此外,儲能電站的建設和管理還存在技術標準法規不健全、安全技術不成熟、安全管理機制不健全等問題。四是市場化方面,我國儲能參與中長期交易、現貨交易等市場規則尚不完善,存在儲能市場準入少、配套服務市場補償低等問題,新型儲能的作用沒有完全體現在配套服務的價格機制上。
提升新型儲能建設水平,加快建設新型能源體系,需在以下四個方面做好工作。
第一,提升新型儲能科技創新能力。
一是開展前瞻性、系統性、戰略性儲能關鍵技術研發。加強產學研用融合,加快實現核心技術自主化,加快創新成果轉化。二是強化電化學儲能安全技術研究,推動建設一批國家儲能高新技術產業化基地。支持建設國家級新型儲能重點實驗室、工程研發中心等國家級創新平臺,推動高功率密度電池等關鍵技術產業化和工程化。三是增強新型儲能產業競爭力。組織實施重大科技創新項目,推動壓縮空氣儲能、液流電池、固態電池等新型儲能關鍵技術突破。加快實施高安全、長壽命、低成本新型儲能技術研究,加強儲能電站安全集成技術研究與應用,聚焦不同應用場景。四是通過重大項目建設引導提升新型儲能核心技術裝備自主可控水平,重視上下游協同,支持中國新型儲能技術和標準“走出去”。
第二,完善新型儲能安全管理體系。
一是嚴格控制新儲能項目參與者資質,建立合理的新儲能行業準入機制,提高行業整體標準水平。二是健全儲能技術標準及管理體系,加強現行能源電力系統相關標準與新型儲能應用的統籌銜接,推動完善新型儲能檢測、認證、安裝和運行體系、安全標準及管理體系建設。三是提升儲能建設運行質量。以電力系統需求為導向,以發揮新型儲能運行效益和功能為目標,建立健全各地方新建電力裝機配套儲能政策。
第三,完善新型儲能技術標準體系。
一是加快完善新型儲能技術標準,圍繞新型電力系統需求,建立覆蓋新型儲能項目建設、生產經營全過程以及安全環保、技術管理等專業技術內容的標準體系。二是細化儲能電站上網類型和應用場景,完善上網系統安全設計、測試和驗收標準。結合儲能新技術創新和應用場景拓展,及時開展相關標準制修訂工作,推動各類儲能新科技研發、示范應用和標準制定協同發展。三是加強對新型儲能重大示范項目分析評估,為新技術、新產品、新方案實際應用效果提供科學數據支撐,為國家制定產業政策和技術標準提供科學依據。
第四,優化新型儲能市場交易機制。
一是充分發揮新儲能容量和電力的多重價值,允許同時參與各種電力市場,并在交易申報、交易清算、調度和呼叫過程中享有與其他市場主體相同的權利。二是推動新儲能與新能源捆綁參與中長期交易,鼓勵在高峰和低谷期簽訂市場合約。引入付費一次調頻、慣性、爬坡等交易新品種,增加儲能收入。三是健全新型儲能價格機制。建立電網側獨立儲能電站容量電價機制,逐步推動新型儲能電站參與電力市場,完善峰谷電價政策,為用戶側儲能發展創造更大空間。四是深化電力輔助服務市場機制,鼓勵儲能作為獨立市場主體參與輔助服務市場,鼓勵探索建設共享儲能。
(李佐軍:國務院發展研究中心公共管理與人力資源研究所所長、研究員;田惠敏:國家開發銀行規劃研究院副研究員)