“儲能已成為人類有效利用能源最后一公里。”儲能不僅可以提高常規(guī)發(fā)電和輸電的效率、安全性和經(jīng)濟性，也是實現(xiàn)可再生能源平滑波動、調(diào)峰調(diào)頻，滿足可再生能源大規(guī)模接入的重要手段，同時也是分布式能源系統(tǒng)、電動汽車產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，在能源互聯(lián)網(wǎng)中具有舉足輕重的地位。迄今為止，儲能技術(shù)在世界范圍內(nèi)已有許多實際工程和示范應(yīng)用。圍繞“低成本、長壽命、高安全、易回收”的研發(fā)應(yīng)用目標(biāo)，各類新型儲能技術(shù)的研究和開發(fā)正在如火如荼地進行。
國務(wù)院2014年11月印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020）》，將儲能明確列入9個重點創(chuàng)新領(lǐng)域，大容量儲能和氫能列入20個重點創(chuàng)新方向，通過科學(xué)安排調(diào)峰、調(diào)頻、儲能配套能力，切實解決棄風(fēng)、棄水、棄光問題。國務(wù)院2015年3月15日發(fā)布的《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》中指出，通過“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的運營模式，積極發(fā)展融合的先進儲能技術(shù)，提高系統(tǒng)的消納能力和能源利用效率。2015年1月國家能源局也啟動了儲能產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃重大課題的研究。國家發(fā)改委2015年7月28日發(fā)布《河北省張家口市可再生能源示范區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，明確指出加大壓縮空氣儲能、大容量蓄電池儲能、飛輪儲能、超級電容器儲能等技術(shù)研發(fā)力度，開展規(guī)?；瘍δ茉圏c，大容量儲能應(yīng)用被列入四大工程之一。作為影響未來能源大格局的前沿技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)，儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對我國能源革命具有深遠的戰(zhàn)略意義。
當(dāng)前，發(fā)達國家已經(jīng)走在儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前列，通過政府扶持、政策導(dǎo)向、資金投入等多種方式積極促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，意圖建立行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，搶占全球儲能技術(shù)和市場制高點。許多發(fā)達國家和東南亞的多個國家也出臺了一系列投資補貼和稅收優(yōu)惠政策，鼓勵投資和引進儲能技術(shù)，建設(shè)各類儲能項目，研究和開發(fā)前沿儲能技術(shù)，并在電力發(fā)電及輸配、離網(wǎng)孤島應(yīng)用及智能微電網(wǎng)中積極推廣和利用儲能技術(shù)。美國、德國、日本為代表的海外儲能市場已全面啟動，開始進入第一輪爆發(fā)增長期。
縱觀全球儲能項目的實施情況，整個產(chǎn)業(yè)總體在向前發(fā)展，市場也逐漸擴大，成為各國關(guān)注的重要新興產(chǎn)業(yè)。我國正處在能源革命轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，要想打破能源瓶頸，實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)大力發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)。
中國儲能產(chǎn)業(yè)存在問題
目前中國一些儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究已取得實質(zhì)性進展，并在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工業(yè)示范，若干技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，部分技術(shù)達到世界先進水平。通過“十二五”項目部署，已經(jīng)形成了鋰離子電池儲能產(chǎn)業(yè)鏈，液流、鈉硫、超臨界壓縮空氣等技術(shù)成熟度顯著提高，為后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化奠定了良好基礎(chǔ)。通過示范工程建設(shè)，初步掌握了儲能技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、工業(yè)節(jié)能、分布式能源、智能電網(wǎng)中的系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)。另外，近年來出現(xiàn)了多種新原理儲能技術(shù)，例如鋰漿料電池、鋰液流電池、鈉基電池、鋰硫電池、鋰空電池等技術(shù)，其相關(guān)研發(fā)進展十分迅速；蓄熱儲能、超級電容器技術(shù)也取得了很大進步。
隨著各種儲能技術(shù)路線的逐漸成熟、儲能成本的持續(xù)下降以及相關(guān)政策的逐步完善，電網(wǎng)對儲能的需求有望逐步釋放，“十三五”期間將是儲能技術(shù)逐步開始商業(yè)化的階段。目前影響我國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素和存在的問題有：
政策因素
?。?）在推動儲能發(fā)展方面，政策仍處在初期階段，尚未到深入、切實地操作階段。缺乏細化的實施綱要，如技術(shù)發(fā)展路線圖、可能獲得的補貼、優(yōu)惠政策、成本效益分攤和核算等相關(guān)的措施或?qū)嵤┺k法。同時，政策重復(fù)性、雷同性過多，缺乏環(huán)環(huán)相扣、步步深入的遞進性、持續(xù)性。
?。?）在示范項目建設(shè)方面，政策稍顯粗放，缺乏為實現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)而進行的系統(tǒng)方案謀劃設(shè)計，各項目之間關(guān)聯(lián)性少，不利于項目之間的互相驗證、對比，同時對一種儲能技術(shù)的試驗研究缺乏持續(xù)性、連續(xù)性。示范項目的作用和效果還有待通過政策明確和加強。且新型儲能示范項目缺乏跟蹤和及時反饋，沒有明確的電價和成本核算、成本回收等方案。
?。?）在財政補貼方面，目前有關(guān)政策、辦法還比較少，僅有的金太陽示范工程對項目的補貼比較籠統(tǒng)，上不封頂，缺乏財政實施計劃如步驟、進度和限額控制。在其相關(guān)政策中，有關(guān)補貼的多變性、模糊性也都難以達到補貼所設(shè)想的目標(biāo)和效果。另外，示范項目政策中還應(yīng)再細化投資成本，考慮示范項目后期產(chǎn)出及其運維需要，試驗期滿后實行商業(yè)運行獲利等一系列問題，使項目能發(fā)揮長遠效益。
經(jīng)濟性因素
現(xiàn)階段，建設(shè)成本過高、經(jīng)濟回報性差成為限制新型化學(xué)儲能進一步發(fā)展推廣的重要因素。對于國內(nèi)化學(xué)儲能行業(yè)，市場需求乏力，限制了裝備制造業(yè)的工藝改進和技術(shù)革新，化學(xué)儲能產(chǎn)品的原地踏步導(dǎo)致投資成本高居不下，與“零回報”一同構(gòu)成項目投資者必須跨越卻又難以跨越的鴻溝，反過來凍結(jié)了市場需求。
首先，化學(xué)儲能技術(shù)投資過高。根據(jù)中國電科院關(guān)于張北風(fēng)光儲輸示范項目的測算，20MW儲能電池的設(shè)計投資就達到4億元。如果我國現(xiàn)有風(fēng)電裝機全部配備儲能設(shè)備，則需要一次性投入2000億元，這遠遠超過我國每年因棄風(fēng)造成的近百億元經(jīng)濟損失。
其次，技術(shù)尚不成熟，運行時間短，儲能價值短期難以完全體現(xiàn)或由于各種原因沒有體現(xiàn)。如化學(xué)儲能技術(shù)在解決可再生能源并網(wǎng)和棄風(fēng)方面僅為設(shè)想，目前儲能在可再生能源并網(wǎng)方面發(fā)揮的作用有限，儲能的全部價值還有待充分發(fā)揮。
核心技術(shù)因素
由于我國工業(yè)基礎(chǔ)薄弱、裝備制造業(yè)等水平總體上較落后。因此，還需要重視技術(shù)原始創(chuàng)新，重視基礎(chǔ)研究，促進和加大儲能技術(shù)研發(fā)，堅持不懈、持之以恒地解決核心技術(shù)瓶頸，促進儲能技術(shù)的發(fā)展，同時也要進一步提高我國工業(yè)發(fā)展和裝備制造業(yè)等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的水平。
新型儲能產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)瓶頸有：壓縮空氣儲能中高負荷壓縮機技術(shù)，我國尚未完全掌握，系統(tǒng)研發(fā)尚處在示范階段；飛輪儲能的高速電機、高速軸承和高強度復(fù)合材料等關(guān)鍵技術(shù)尚未突破；化學(xué)電池儲能中關(guān)鍵材料制備與批量化/規(guī)模技術(shù)，特別是電解液、離子交換膜、電極、模塊封裝和密封等與國際先進水平仍有明顯差距；超級電容器中高性能材料和大功率模塊化技術(shù)，以及超導(dǎo)儲能中高溫超導(dǎo)材料等尚未突破。另外，一些新型儲能技術(shù)的研究和知識產(chǎn)權(quán)布局沒有得到足夠的重視和支持。
從技術(shù)角度看，關(guān)鍵材料、制造工藝和能量轉(zhuǎn)化效率是各種儲能技術(shù)面臨的共同挑戰(zhàn)，在規(guī)?；瘧?yīng)用中還要進一步解決穩(wěn)定、可靠、耐久性的問題，一些重大技術(shù)瓶頸還需要持之以恒的解決。另外，國內(nèi)精密材料、高端前沿材料的加工工藝與美國、日本差距很大，商用產(chǎn)品的開發(fā)技術(shù)也是短板。
標(biāo)準(zhǔn)體系因素
標(biāo)準(zhǔn)是技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，也是支持行業(yè)健康發(fā)展的重要因素。國內(nèi)外新型儲能方面的標(biāo)準(zhǔn)尚處于探索階段，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量很少，標(biāo)準(zhǔn)體系的建立剛剛起步。各個國家都在積極制定儲能標(biāo)準(zhǔn)，我國也應(yīng)加快儲能標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，緊跟國際標(biāo)準(zhǔn)的步伐，在國際標(biāo)準(zhǔn)中爭取更多話語權(quán)，爭取將我國的技術(shù)、示范項目技術(shù)成果納入國際標(biāo)準(zhǔn)中，避免出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)滯后于市場的現(xiàn)象。
由于相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失，新型儲能裝置在生產(chǎn)和應(yīng)用各個環(huán)節(jié)，如儲能裝置的設(shè)計、招投標(biāo)、制造、驗收、接入試驗與調(diào)試、設(shè)備交接以及運行維護等方面存在諸多不便。我國在新型儲能領(lǐng)域已經(jīng)開展了大量科研與實踐活動，具有了一定的技術(shù)積累與應(yīng)用經(jīng)驗，初步具備了建立儲能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的基本條件。制定新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動新型儲能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作，是實現(xiàn)儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；⒐こ袒瘧?yīng)用的先決條件。
兩點建議
加強儲能技術(shù)基礎(chǔ)創(chuàng)新研究
“潔能+儲能+智能”是能源互聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展方向。儲能技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中具有舉足輕重的地位，目前已有許多實際工程和示范應(yīng)用。儲能技術(shù)市場缺口巨大，僅僅依靠示范推廣的方式帶動儲能應(yīng)用成本的下降，其下降空間有限，必須高度重視儲能技術(shù)的原始創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)布局，積極開發(fā)低成本、長壽命、高安全、易回收的新型儲能技術(shù)，為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供重要技術(shù)支撐。
根據(jù)目前國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，針對我國在智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、分布式可再生能源、通訊基站、工業(yè)節(jié)能、家庭儲能和電動汽車等七大能源應(yīng)用領(lǐng)域的需求，結(jié)合儲能商業(yè)與示范工程建設(shè)，應(yīng)重點開展?jié)M足上述需求的儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)，特別是相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上的瓶頸技術(shù)以及我國尚未掌握的核心技術(shù)，支持能夠顯著提升技術(shù)經(jīng)濟性的儲能裝備技術(shù)，以及能夠引領(lǐng)未來儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前沿新技術(shù)。與第三方知識產(chǎn)權(quán)預(yù)警機構(gòu)合作，加強儲能項目立項與結(jié)題的知識產(chǎn)權(quán)競爭力評估。以應(yīng)用目標(biāo)為導(dǎo)向，大力支持儲能應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，加強技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。通過聯(lián)合創(chuàng)新，突破儲能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)，為能源革命轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟社會發(fā)展提供有力的科技支撐。形成一批自主知識產(chǎn)權(quán)，為儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供系統(tǒng)解決方案，推動中國儲能產(chǎn)業(yè)向全球價值鏈高端躍升，并不斷催生新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)，引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
建立儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新研究機構(gòu)
新型規(guī)模儲能技術(shù)研究和應(yīng)用是一個多學(xué)科交叉的復(fù)雜體系，研發(fā)難度和實施難度大，需要不同學(xué)科和不同單位的聯(lián)合攻關(guān)與實施。我國目前沒有專門研究儲能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵問題的聯(lián)合研究機構(gòu)，產(chǎn)業(yè)趨勢發(fā)展信息的搜集渠道也不全面，這給儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了困難。
因此，面向國家儲能產(chǎn)業(yè)重大需求，面向國民經(jīng)濟建設(shè)主戰(zhàn)場，有必要成立一個儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新研究機構(gòu)，整合資源，有效聯(lián)合高校院所和企業(yè)的儲能研究團隊，建立儲能技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新平臺和儲能項目聯(lián)合實施平臺，組織協(xié)調(diào)儲能行業(yè)專家、學(xué)者和工程師形成合力，通過項目聯(lián)合研究，攻克產(chǎn)業(yè)發(fā)展難點、要點，促進產(chǎn)學(xué)研深度合作，提升中國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國際競爭力；建立儲能發(fā)展戰(zhàn)略與政策聯(lián)合研究平臺，通過嚴(yán)謹、科學(xué)的戰(zhàn)略性和應(yīng)用性研究，為政府部門制定儲能發(fā)展戰(zhàn)略、儲能發(fā)展規(guī)劃、可再生能源法規(guī)和重大經(jīng)濟政策等提供理論依據(jù)、分析報告和政策建議，為國家和地方儲能產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃和有序發(fā)展提供全面客觀的信息咨詢。
通過發(fā)揮中科院各研究所和各高校企業(yè)在儲能領(lǐng)域的研究優(yōu)勢，讓機構(gòu)、人才、裝置、資金、項目充分活躍起來，形成推進儲能科技創(chuàng)新發(fā)展的強大合力，為中國儲能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻。
