一直以來，儲能的市場地位與其所承擔(dān)的戰(zhàn)略地位并不相吻合。但自今年參與“三北”電力市場調(diào)峰后，這種局面才有所好轉(zhuǎn)，儲能市場主體地位獲得確立。
作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，儲能技術(shù)路線呈現(xiàn)出多樣性和廣泛性，很難判斷哪種儲能技術(shù)可以覆蓋全部的應(yīng)用領(lǐng)域，而這也是國家對儲能補(bǔ)貼政策出臺始終保持謹(jǐn)慎的重要原因。
儲能價值幾何?就此問題，近日，本報記者采訪了參與國家“十三五”儲能規(guī)劃撰寫、清華大學(xué)化學(xué)工程系王保國教授。
依靠電網(wǎng)自身進(jìn)行儲能不客觀
記者：國內(nèi)儲能的發(fā)展經(jīng)歷了很長一段被質(zhì)疑的階段，請您談一下當(dāng)前儲能行業(yè)的發(fā)展環(huán)境有哪些變化?
王保國：首先，儲能行業(yè)的興起與新能源的發(fā)展密不可分。這是由于新能源天然具備不穩(wěn)定的特性所決定的。這種不確定性給可以平滑電力、提高電力質(zhì)量的儲能提供了發(fā)展空間;
其次，發(fā)展儲能對節(jié)能減排的影響深遠(yuǎn)。目前國內(nèi)節(jié)能減排作為一項基本國策，很重要的一個核心，是電網(wǎng)系統(tǒng)能源利用效率的提高，通過儲能使能效得到巨幅提升，對社會節(jié)能減排意義非常重大。
顯而易見，發(fā)展儲能是可以完美解決新能源問題、滿足節(jié)能減排需求的最佳技術(shù)路徑之一。而從目前儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段來看， 物理性的抽水蓄能發(fā)展受到了自然環(huán)境、社會因素的制約，儲能正在向以化學(xué)物質(zhì)和電化學(xué)儲能為主的發(fā)展路線進(jìn)行轉(zhuǎn)變。
記者：通常來講，電網(wǎng)也具有類似儲能的調(diào)節(jié)功能，那么在電力系統(tǒng)還需要儲能的介入嗎?
王保國：“電網(wǎng)是一個巨大的儲能系統(tǒng)”這一說法有一定道理，但是不準(zhǔn)確。我們首先要明白能源和物質(zhì)的關(guān)系——物質(zhì)是能量的載體，脫離物質(zhì)講能量沒有任何價值的。國內(nèi)電網(wǎng)體量龐大而且復(fù)雜，確實具有一定的儲能和自調(diào)節(jié)作用，但作為能量傳輸?shù)拇笸ǖ?，保障電網(wǎng)安全無疑是首要任務(wù)，用電網(wǎng)作為儲能的替代顯然是不可行的。
電改為儲能提供發(fā)展空間
記者：儲能與新能源發(fā)展密切相關(guān)，怎樣的比例才能使整個項目更具經(jīng)濟(jì)性?
王保國：各地新能源的波動性是不一樣的。通常來講，一般風(fēng)力發(fā)電廠，按照10-15%的比例配置即可行。以全釩液流電池為例，從經(jīng)濟(jì)效益、投資價值來看，現(xiàn)階段其經(jīng)濟(jì)價值區(qū)間應(yīng)該在功率250千瓦、儲電4個小時，上限到幾十個兆瓦、儲電8-10小時，在此區(qū)間內(nèi)增加儲能所用電解液就可以靈活調(diào)節(jié)所需容量。
國內(nèi)儲能尚處于產(chǎn)業(yè)化的起步階段，隨著技術(shù)、市場、規(guī)模的擴(kuò)大，儲能成本仍有很大的下降空間。其中，全釩液流電池的成本已經(jīng)從幾年前1.8萬-2萬/千瓦下降到6000元/千瓦。而當(dāng)前分布式微網(wǎng)系統(tǒng)正在成為全釩液流電池最佳應(yīng)用場景。海島、電網(wǎng)末端等地方電價普遍在3元/千瓦時以上，液流電池儲能特有的長壽命和高安全特征，已經(jīng)可以促使其經(jīng)濟(jì)型逐漸被顯現(xiàn)出來。
美國對電力質(zhì)量的要求很高，也促使全釩液流電池在美國作為一種調(diào)頻設(shè)備，在美國形成了一定的市場和規(guī)模。但國內(nèi)儲能項目基本仍以示范為主，距離市場環(huán)境的完善還有距離。儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅需要依靠技術(shù)和產(chǎn)業(yè)本身的進(jìn)步，還和政策環(huán)境直接相關(guān)。
目前，國內(nèi)電價還沒有和電力質(zhì)量緊密掛鉤，導(dǎo)致無論品質(zhì)優(yōu)劣的電能都執(zhí)行同一個價格體系，儲能的價值并沒有在電力市場上得到充分體現(xiàn)。隨著電改的推進(jìn)和國內(nèi)對電力品質(zhì)要求的不斷提高，一些政策也許會逐步調(diào)整，未來儲能發(fā)展空間可期。
補(bǔ)貼前提是可實現(xiàn)儲能單獨計量
記者：您認(rèn)為，儲能價值如何在能源系統(tǒng)中如何得到體現(xiàn)?在眾多儲能技術(shù)路線中，國家又該如何選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)路線進(jìn)行扶持和補(bǔ)貼呢?
王保國：儲能對整個電力系統(tǒng)的貢獻(xiàn)和價值還不能獨立計算，猶如在電力系統(tǒng)，沒有人測算變壓器對電網(wǎng)的價值一樣，因此國家對儲能的補(bǔ)貼謹(jǐn)慎也是情理之中。
儲能價值的真正體現(xiàn)需要先做到在實際工作中儲能價值的單獨計量，之后才會有儲能電價的出臺，產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼才會水到渠成，這方面的計算需要有研究單位去推動。
同時，在分布式發(fā)電、電網(wǎng)末端，沒有儲能系統(tǒng)就沒有辦法運(yùn)行起來，但這個價值也沒有人去量化。盡管儲能發(fā)展的瓶頸仍在于成本，但如果把儲能的邊際效益考慮進(jìn)來：如由于引入儲能，減少了“棄風(fēng)”“棄光”，減少了污染物排放，所形成的社會效益應(yīng)該考慮在內(nèi)，儲能也已經(jīng)到了可以產(chǎn)業(yè)化的階段，因此，適當(dāng)?shù)膬δ茈妰r政策變得十分必要。
推動行業(yè)的發(fā)展，政策和補(bǔ)貼都要適度。政策和補(bǔ)貼是一把“雙刃劍”，即可以推動產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，使用不當(dāng)也會對產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展產(chǎn)生巨大危害。我一直強(qiáng)調(diào)，補(bǔ)貼要適度、在市場使用過程中，用合適的規(guī)模檢驗技術(shù)的發(fā)展，將社會的損失降到最小。適度是有一個市場的測算，現(xiàn)在很多過火的東西，多是為了推而推，其后果不言而喻。只有按照科學(xué)規(guī)律辦事，才能實現(xiàn)企業(yè)和社會效益最大化。
記者：目前，因為儲能價值難以估值，行業(yè)發(fā)展也良莠不齊，您如何看待這種情況?
王保國：儲能種類眾多，路線爭議也比較大。在制定“十三五”儲能規(guī)劃時，我們提出了儲能的發(fā)展需要遵循四個基本準(zhǔn)則，站在整個行業(yè)上，討論共有的尺度十分重要。
第一，安全可靠性準(zhǔn)則：安全是選擇儲能技術(shù)的首要衡量條件，應(yīng)優(yōu)先選擇在原理上具有安全特征的技術(shù)，保證儲能設(shè)備應(yīng)用過程的安全、可靠，節(jié)省投資成本;
第二，資源可持續(xù)發(fā)展準(zhǔn)則：優(yōu)先選擇原材料資源能夠國內(nèi)自給，并容易實現(xiàn)資源回收和再利用的技術(shù)，實現(xiàn)儲能資源可持續(xù)發(fā)展。
第三，環(huán)境友好準(zhǔn)則：優(yōu)先選擇在裝備研究開發(fā)、生產(chǎn)制造、使用和回收過程的全生命周期，對外界“三廢”排放最少、環(huán)境負(fù)荷最小的技術(shù)和裝備;建設(shè)對上級電網(wǎng)系統(tǒng)友好的微網(wǎng)，實現(xiàn)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展與電網(wǎng)內(nèi)、電網(wǎng)外環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)。
第四，社會經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)則：不僅要考慮儲能系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行過程的投資，還需要包括儲能系統(tǒng)存在對于可再生能源利用、電力質(zhì)量提升形成的間接經(jīng)濟(jì)價值，以及改善環(huán)境質(zhì)量的社會價值。
儲能與能源轉(zhuǎn)化要相提并論
記者：您覺得不同的技術(shù)路線對儲能應(yīng)用領(lǐng)域有哪些標(biāo)準(zhǔn)?
王保國：目前，我們課題組正在研發(fā)三條線路，也是我個人的觀點，分別對應(yīng)不同的市場需求。
一個是鋅空氣電池，面向戶用儲能，我們相信儲能最終會走進(jìn)千家萬戶。因為鋅本身具備本源綠色友好，安全和低成本特性;
第二個是中等規(guī)模儲能，已經(jīng)實現(xiàn)全釩液流電池的產(chǎn)業(yè)規(guī)模技術(shù)研發(fā);
第三，我們提出的概念是，對吉瓦級別的大規(guī)模能源問題，僅考慮儲能是有缺陷的。在自然界，光照使水蒸發(fā)，水蒸氣在空中由風(fēng)力輸送，遇冷后又變?yōu)榻涤昊氐降孛妗Ｈ祟愔圃斓哪茉聪到y(tǒng)，也要仿照自然能源的循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)能源之間的轉(zhuǎn)化和互聯(lián)。
有人認(rèn)為用儲能來完全解決棄風(fēng)、棄光，這是不現(xiàn)實的，要用能源轉(zhuǎn)化的思路來解決問題。最近，我們提出雙極膜電解水制氫的方法，大幅度降低電解水能耗。通過電解水方式將電能轉(zhuǎn)化為氫氣，與天然氣混合后成為加氫天然氣，最終以燃燒方式釋放能源。既有利于大規(guī)模轉(zhuǎn)化、長時間儲存，又能夠遠(yuǎn)距離輸運(yùn)，該方式具有直接形成商業(yè)化應(yīng)用的可能性。而這一路徑也契合了我國多煤少氣的現(xiàn)狀和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需求，具有較強(qiáng)的操作性。
未來哪種能源形式更經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上更可行，就采用哪種形式的能源。只有通過能源互聯(lián)互通，才能真正提高能源效率，實現(xiàn)節(jié)能減排。比如通過利用棄風(fēng)、棄光的電能形式，經(jīng)過電解水變成氣的形式，實現(xiàn)不同能量形式之間的轉(zhuǎn)換，也多了一條脫離電網(wǎng)、利用天然氣管網(wǎng)的消納途徑。
在自然界中，能源是循環(huán)流動的，那么人類能源系統(tǒng)也應(yīng)該是流動起來;能源只有在流動過程中才能產(chǎn)生最大價值。從技術(shù)上看，信息技術(shù)和能源轉(zhuǎn)化與儲能技術(shù)的互相融合正在推動能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展，但能源互聯(lián)網(wǎng)歸根結(jié)底還是要依靠新型能源裝備支撐。
能源互聯(lián)網(wǎng)是基于信息技術(shù)和裝備技術(shù)連起來的復(fù)雜系統(tǒng)，最終目的是實現(xiàn)人人可以用得起清潔的、可持續(xù)再生的能源， 脫離“物質(zhì)是能源的載體”這一說法，脫離物質(zhì)談能源互聯(lián)網(wǎng)，就會讓能源互聯(lián)網(wǎng)變成虛的東西，工程上也難以落地。
