2013年储能政策和产业盘点

发布时间:04-12 | 作者:春华再生资源回收利用 | 来源:http://www.chunhuahuishou.com| 59:次围观

    过去三十年,中国经历了高速的经济发展,但也付出了沉重的环境代价,能源转型迫在眉睫。加快能源结构调整,增加清洁能源供应已经被提升到国家战略层面。
    储能产业作为能源结构调整的支撑产业和关键推手,在传统发电、输配电、电力需求侧、辅助服务、新能源接入等不同领域有着广阔的应用前景。本文将立足于2013年储能产业的发展状况,对储能技术热点应用领域及相关政策进行盘点分析,以期为读者关注和了解储能产业发展趋势提供借鉴。
    张华民 陈海生 王子冬
    2013年储能产业回顾
    作为新兴产业,储能在2008年之后一直保持较快增长(图1),据中关村储能产业技术联盟(China Energy Storage Alliance,CNESA)项目库不完全统计,全球储能项目在电力系统的装机总量已经从2008年的不足100MW发展到2013年10月的726.7MW(不包含抽水蓄能、压缩空气储能及储热),年复合增长率(CAGR)达到193%。从地域分布上看,无论是项目数量还是装机规模,美国都占据领先地位,装机比重占全球的45%。从技术分类上看,钠硫电池的装机比重最大,为46%;锂离子电池则是应用领域最广的储能技术。从应用分类上看,储能技术较多地应用于风电场、光伏电站及分布式发电和微网领域。
    回顾2013年,储能产业继续保持增速式发展,新增投产运营项目28个,总装机近100MW,在建项目20个,预计装机88 MW。在政策、市场及技术进步等因素的推动下规划了储能项目42个,总装机142.6MW,涉及的应用领域包括分布式发电及微网、可再生能源并网、电力输配、辅助服务、电动汽车充换电等(图2)。其中分布式发电及微网项目中的储能系统主要应用于孤岛、军队、偏远地区(无电人口)、居民、工业、商业等领域,是2013年储能产业布局的热点。随着全球可再生能源的蓬勃发展,储能用于可再生能源接入、电力输配及辅助服务领域的节奏也在加快。
    2013年,储能技术也在不断实现技术创新与应用突破。其中,我国全钒液流电池储能技术处于国际领先水平。作为领头企业的大连融科储能和普能世纪在国内外开展了不少项目,如2012年开建、2013年成功并网运行的国电龙源卧牛石风电场大连融科5MW/10MW·h 全钒液流电池储能系统。锂离子电池是国内储能领域应用较广的技术,尤其是磷酸铁锂电池,在发电系统以及电动汽车领域均有较多的应用。电动汽车领域作为近年来锂离子电池的应用热点领域,各种相关利好政策已经对市场释放出积极信号,吸引着比亚迪公司、珠海银通隆、中航锂电、天津力神等知名企业的参与和关注。铅蓄电池是发展历史较为悠久的化学电池,型号及类别较多,铅碳电池、超级铅酸电池和水平铅布电池等在储能密度和循环寿命上都有所突破,国内市场中南都电源、风帆、双登等公司较为活跃,铅蓄电池的项目主要用于建设海岛微网和解决西藏等多个无电人口的用电问题。钠硫电池是全球范围内安装容量最多的化学电池,日本NGK是唯一实现钠硫电池商业化生产的公司,我国钠硫电池技术尚处在研发原型产品阶段,应用不多,比较典型的项目是上海电气钠硫储能技术为上海世博园智能电网综合示范工程提供的100kW/800kW·h的钠硫电池系统。我国压缩空气储能技术也在2013年取得重要突破,中国科学院工程热物理研究所的国际首台1.5MW超临界压缩空气储能示范装置通过北京市科委的验收,各项指标均达到或超过预定目标,被评价为”达到国际领先水平”。总的来说,经过多年产、学、研,用(户)紧密合作,各类储能技术不断实现突破,未来成本更低、性能更好的储能技术将越来越多的应用到不同领域,但短时期内还将存在“多种储能技术并存,共同发展”的格局。
    2013年储能应用热点分析
    储能在分布式发电及微网领域渐热
    分布式发电及微网领域是近年来储能技术应用的热点,在中国主要体现在解决无电人口用电、孤岛微网等方面。在德国和日本,则主要体现在居民、工业、商业等用户侧安装储能实现自发自用。
    在中国,截至2013年10月底,累计运行、在建及规划的项目总量近60个,装机规模超过75MW,其中分布式发电及微网型储能项目是最多的,如东福山岛风光储柴项目、南麂岛微网项目、西藏阿里光伏储能项目、青海玉树分布式光水蓄互补系统等。储能在该领域的迅速发展,既是偏远地区无电人口用电问题亟需解决的迫切市场需求,也是中国政府产业政策推动的结果。
    为应对“弃核”政策,德国正在持续发展风能、光伏等可再生能源。2013年,相比其它国家,德国在推动储能产业方面的动作较大,2013年和2014年2年共计划投资5000万欧元,对新购买储能系统的用户直接进行补贴,有力地促动了户用储能市场的发展。目前已有30MW的项目获得补贴,国内外公司也纷纷抢占市场,如博士公司推出一款针对德国住宅光伏市场的产品,可以满足一个典型的四口之家80%及以上的电力需求;LG化学公司联合德国SMA公司开发符合德国补贴标准的家用能源管理系统等。这一补贴政策的实施是推动储能产业市场化的重要里程碑,用户已经开始意识到安装光伏储能系统实现自发自用所带来的价值,市场对储能系统的投资有望大幅增加。据预测,由于这一储能补贴计划的出台,德国在未来5年的储能装机容量有望达到2GW·h。
    2011年日本大地震后,日本将推动户用储能作为产业扶持的重点。2012年4月出台家庭储能系统补助金政策。用户在购买获得SII认证机构认可企业的新能源产品、严格按要求安装并通过SII机构的审核后,便能获得所购买新能源产品总价值1/3的补助,最高可获得100万日元补助金。在这项政策的支持下,2013年,越来越多的储能系统获得补助并投放市场。另外,日本在推动智能电网/智能城市建设方面处于国际先列。日本经济产业省确定的横滨市、丰田市、关西文化学术研究都市、北九州市4个地区目前正进行实证实验,从能源管理系统、需求侧响应、电动汽车(EV)与家庭的互动设计、蓄电系统的优化设计及智能交通等方面实现区域内能源的整体优化使用。不仅在日本,全球智能城市或社区的规划与建设也成为热点,储能在这一领域的市场前景也十分广阔。
    韩国是目前燃料电池发电最大的市场,熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)在韩美等国的大型发电设备中使用较多,规模达到60MW。韩国严格的可再生能源配额策略(RPS)强制2016年之前每年要安装350MW的新能源和可再生能源,到2022年,每年将要安装700MW。在这样的大背景下,韩国在燃料电池领域不断实现突破,导致逐渐出现一股投资固体燃料电池的热潮,仅2013年就有数十个兆瓦级燃料电池项目上线。2013年8月,韩国政府宣布将发布计划鼓励使用储能设备,以防止出现电力短缺,截止发稿时虽未有正式文件发布,但储能在韩国电力市场中的商机已经显现。
    印度、马来西亚、印尼等东南亚国家是微电网的新兴市场。这些地区海岛众多,无电人口比例大,有些岛屿的无电人口覆盖率甚至高达70%。鉴于这些岛屿的地理因素和经济状况,微电网成为唯一的解决方式。目前这些国家的政府已经发布解决无电人口的目标与计划,马来西亚沙巴洲、Mersing群岛等已经成功引进微网系统解决当地供电问题,更多的岛屿对包括储能在内的微网技术的需求在增加。
    储能在调频辅助服务领域有望率先实现盈利
    在调频服务方面,美国拥有相对成熟的市场。受益于2011年颁布的FERC 755号令,储能作为比传统电力资源响应速度更快、更准确的调频资源,能够获得更公平、更合理的价格补偿。为了确实执行FER 755号令,2013年,部分区域电力市场ISO/RTO(如PJM、Middlewest和California ISO等)纷纷在该法令框架下制定详细规定,这也激励了储能厂商在辅助服务方面的快速发展。美国AES储能公司即将在全球拥有超过100MW的储能调频系统保有量;美国Beacon Power公司破产重整后正在PJM电力市场区域建设其第二个20MW飞轮储能调频项目。可以看到的是,随着FERC755号令的发布以及各区域ISO/RTO的后续推进,储能作为调频资源正逐步通过合理的投资回报价值在美国多个电力市场中迅速实现商业化。
    值得注意的是,原国家电监会推行的“两个细则”已经在我国调频领域建立了一个“准市场”,尤其是在京津唐区域电网内,自动发电控制(AGC)补偿的金额已经达到区域电量市场的0.3%左右。虽然相比美国几个主要ISO范围内0.7%-1.5%的比例,中国的AGC调频补偿金额还相对较少,但已经可以在此规则下开展一些商业化试点项目。2013年9月16日,北京石景山热电厂2MW锂离子电池储能电力调频系统挂网运行,这是中国第一个以提供电网调频服务为主要目的兆瓦级储能系统示范项目,主要目的是验证储能在电力调频领域中的商业价值。尽管我国在调频辅助服务市场方面,与美国还有较大差距,但相信未来将有更多的储能企业能够看到调频领域的商业机会,参与到这一市场中来。
    储能在集中式可再生能源并网和电力输配领域中应用任重而道远
    在美国,联邦层面只针对储能技术创新及研发进行扶持,并不像德国和日本一样对应用市场进行直接补贴;在州层面,也仅通过RPS间接推动储能用于可再生能源并网及电力输配领域。然而,2013年6月,加州公共事业委员会有了突破性举措,规定该州三大公用事业公司,即美国太平洋天然气和电力公司、南加州爱迪生电力公司以及圣地亚哥天然气和电力公司,在未来10多年的时间里完成1.3GW储能的采购/安装,并最早从明年开始实施采购流程。该目标的发布被认为是第一个州级推动规模化储能应用的法案——AB2514法案的实施结果,通过将储能纳入输配采购及规划体系中,推动输电、配电等环节配置储能,解决电网管理问题。目前该项计划已经吸引了大批风险投资的涌入。
    另外,由于美国电力传输设施陈旧且老化严重,与高额的电网改造成本相比,安装储能系统缓解电力阻塞在效益上具备一定的竞争力,这也是储能在美国电力市场中获得发展的又一契机。
    与美国不同,全球大部分国家或地区,鉴于储能技术的高成本,在可再生能源接入和电力输配领域还停留在特定技术验证或典型项目示范的阶段。如中国计划扩建国家风光储输示范电站二期工程,进一步验证储能技术,探索储能与可再生能源、电
    网之间的互动策略。日本政府出资200亿日元,委任北海道电力公司、住友电工在Minami Hayakita变电站建设安装60MW·h的钒电池储能系统,用于解决可再生能源发电的不稳定性,同时研究电池系统优化控制管理技术。欧洲在提升电网系统灵活性方面规划了部分储能项目,如英国的“更智能化网络存储项目”,意大利的“智能电网储能系统”等。
    总的来说,尽管项目数量不多,规模不大,但2013年大部分国家在推动储能应用于可再生能源并网及输配电领域仍然取得了进展,未来大规模储能应用于电力系统任重而道远。
    展望
    2013年是储能产业充满坎坷的一年。这一年发生的重大事件包括波音787客机的电池起火事件、曾是美国新能源政策宠儿的明星高科技企业A123破产收购案以及多家知名公司在拓展市场、开辟新业务方面遭遇挫折,甚至不得不暂停业务进行业务重组等,无不显示着储能产业作为一个新兴产业不得不面临的艰难与挑战。然而,2013年也是储能产业满载希望的一年。随着全球范围大规模启动可再生能源项目的建设,越来越多的人关注、参与到储能产业的发展中来:包括以PayPal联合创始人Peter Thiel、风险投资四大巨头之一的VinodKhosla以及微软创始人比尔·盖茨等风险投资家为首,越来越多的风险投资涌入储能市场;以Stem Inc、Solarcity为典型的技术服务公司,通过开辟新的商业模式实现储能在终端市场的快速商业化应用;美国政府发布相关法令完善电力市场,中国政府部门正在制定产业规划等都在说明储能产业前景的广阔。总之,储能产业在2013年继续接受着市场的考验,在曲折中前行,未来市场发展潜力不可限量。

阅读转载:http://www.chunhuahuishou.com/newsread.asp?u=5w327w277t0

技术支持:天津网站建设. Style Name:再生资源回收. Run Time:
  • 登录