“儲(chǔ)能已成為人類有效利用能源最后一公里?！眱?chǔ)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(jì)性，也是實(shí)現(xiàn)可再生能源平滑波動(dòng)、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(shí)也是分布式能源系統(tǒng)、電動(dòng)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(chǔ)能技術(shù)在世界范圍內(nèi)已有許多實(shí)際工程和示范應(yīng)用。圍繞“低成本、長(zhǎng)壽命、高安全、易回收”的研發(fā)應(yīng)用目標(biāo)，各類新型儲(chǔ)能技術(shù)的研究和開發(fā)正在如火如荼地進(jìn)行。
國(guó)務(wù)院2014年11月印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020）》，將儲(chǔ)能明確列入9個(gè)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域，大容量?jī)?chǔ)能和氫能列入20個(gè)重點(diǎn)創(chuàng)新方向，通過(guò)科學(xué)安排調(diào)峰、調(diào)頻、儲(chǔ)能配套能力，切實(shí)解決棄風(fēng)、棄水、棄光問(wèn)題。國(guó)務(wù)院2015年3月15日發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》中指出，通過(guò)“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的運(yùn)營(yíng)模式，積極發(fā)展融合的先進(jìn)儲(chǔ)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(guó)家能源局也啟動(dòng)了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃重大課題的研究。國(guó)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(chǔ)能、大容量蓄電池儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能等技術(shù)研發(fā)力度，開展規(guī)模化儲(chǔ)能試點(diǎn)，大容量?jī)?chǔ)能應(yīng)用被列入四大工程之一。作為影響未來(lái)能源大格局的前沿技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)我國(guó)能源革命具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。
當(dāng)前，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)走在儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前列，通過(guò)政府扶持、政策導(dǎo)向、資金投入等多種方式積極促進(jìn)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(chǔ)能技術(shù)和市場(chǎng)制高點(diǎn)。許多發(fā)達(dá)國(guó)家和東南亞的多個(gè)國(guó)家也出臺(tái)了一系列投資補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)投資和引進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)，建設(shè)各類儲(chǔ)能項(xiàng)目，研究和開發(fā)前沿儲(chǔ)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(chǔ)能技術(shù)。美國(guó)、德國(guó)、日本為代表的海外儲(chǔ)能市場(chǎng)已全面啟動(dòng)，開始進(jìn)入第一輪爆發(fā)增長(zhǎng)期。
縱觀全球儲(chǔ)能項(xiàng)目的實(shí)施情況，整個(gè)產(chǎn)業(yè)總體在向前發(fā)展，市場(chǎng)也逐漸擴(kuò)大，成為各國(guó)關(guān)注的重要新興產(chǎn)業(yè)。我國(guó)正處在能源革命轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，要想打破能源瓶頸，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)大力發(fā)展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)。
中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)存在問(wèn)題
目前中國(guó)一些儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，并在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工業(yè)示范，若干技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，部分技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。通過(guò)“十二五”項(xiàng)目部署，已經(jīng)形成了鋰離子電池儲(chǔ)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(guò)示范工程建設(shè)，初步掌握了儲(chǔ)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(lái)出現(xiàn)了多種新原理儲(chǔ)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(jìn)展十分迅速；蓄熱儲(chǔ)能、超級(jí)電容器技術(shù)也取得了很大進(jìn)步。
隨著各種儲(chǔ)能技術(shù)路線的逐漸成熟、儲(chǔ)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(duì)儲(chǔ)能的需求有望逐步釋放，“十三五”期間將是儲(chǔ)能技術(shù)逐步開始商業(yè)化的階段。目前影響我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素和存在的問(wèn)題有：
政策因素
?。?）在推動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展方面，政策仍處在初期階段，尚未到深入、切實(shí)地操作階段。缺乏細(xì)化的實(shí)施綱要，如技術(shù)發(fā)展路線圖、可能獲得的補(bǔ)貼、優(yōu)惠政策、成本效益分?jǐn)偤秃怂愕认嚓P(guān)的措施或?qū)嵤┺k法。同時(shí)，政策重復(fù)性、雷同性過(guò)多，缺乏環(huán)環(huán)相扣、步步深入的遞進(jìn)性、持續(xù)性。
?。?）在示范項(xiàng)目建設(shè)方面，政策稍顯粗放，缺乏為實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)而進(jìn)行的系統(tǒng)方案謀劃設(shè)計(jì)，各項(xiàng)目之間關(guān)聯(lián)性少，不利于項(xiàng)目之間的互相驗(yàn)證、對(duì)比，同時(shí)對(duì)一種儲(chǔ)能技術(shù)的試驗(yàn)研究缺乏持續(xù)性、連續(xù)性。示范項(xiàng)目的作用和效果還有待通過(guò)政策明確和加強(qiáng)。且新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目缺乏跟蹤和及時(shí)反饋，沒(méi)有明確的電價(jià)和成本核算、成本回收等方案。
?。?）在財(cái)政補(bǔ)貼方面，目前有關(guān)政策、辦法還比較少，僅有的金太陽(yáng)示范工程對(duì)項(xiàng)目的補(bǔ)貼比較籠統(tǒng)，上不封頂，缺乏財(cái)政實(shí)施計(jì)劃如步驟、進(jìn)度和限額控制。在其相關(guān)政策中，有關(guān)補(bǔ)貼的多變性、模糊性也都難以達(dá)到補(bǔ)貼所設(shè)想的目標(biāo)和效果。另外，示范項(xiàng)目政策中還應(yīng)再細(xì)化投資成本，考慮示范項(xiàng)目后期產(chǎn)出及其運(yùn)維需要，試驗(yàn)期滿后實(shí)行商業(yè)運(yùn)行獲利等一系列問(wèn)題，使項(xiàng)目能發(fā)揮長(zhǎng)遠(yuǎn)效益。
經(jīng)濟(jì)性因素
現(xiàn)階段，建設(shè)成本過(guò)高、經(jīng)濟(jì)回報(bào)性差成為限制新型化學(xué)儲(chǔ)能進(jìn)一步發(fā)展推廣的重要因素。對(duì)于國(guó)內(nèi)化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)，市場(chǎng)需求乏力，限制了裝備制造業(yè)的工藝改進(jìn)和技術(shù)革新，化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)品的原地踏步導(dǎo)致投資成本高居不下，與“零回報(bào)”一同構(gòu)成項(xiàng)目投資者必須跨越卻又難以跨越的鴻溝，反過(guò)來(lái)凍結(jié)了市場(chǎng)需求。
首先，化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)投資過(guò)高。根據(jù)中國(guó)電科院關(guān)于張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范項(xiàng)目的測(cè)算，20MW儲(chǔ)能電池的設(shè)計(jì)投資就達(dá)到4億元。如果我國(guó)現(xiàn)有風(fēng)電裝機(jī)全部配備儲(chǔ)能設(shè)備，則需要一次性投入2000億元，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我國(guó)每年因棄風(fēng)造成的近百億元經(jīng)濟(jì)損失。
其次，技術(shù)尚不成熟，運(yùn)行時(shí)間短，儲(chǔ)能價(jià)值短期難以完全體現(xiàn)或由于各種原因沒(méi)有體現(xiàn)。如化學(xué)儲(chǔ)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(chǔ)能在可再生能源并網(wǎng)方面發(fā)揮的作用有限，儲(chǔ)能的全部?jī)r(jià)值還有待充分發(fā)揮。
核心技術(shù)因素
由于我國(guó)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(jìn)和加大儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)，堅(jiān)持不懈、持之以恒地解決核心技術(shù)瓶頸，促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也要進(jìn)一步提高我國(guó)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(chǔ)能產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)瓶頸有：壓縮空氣儲(chǔ)能中高負(fù)荷壓縮機(jī)技術(shù)，我國(guó)尚未完全掌握，系統(tǒng)研發(fā)尚處在示范階段；飛輪儲(chǔ)能的高速電機(jī)、高速軸承和高強(qiáng)度復(fù)合材料等關(guān)鍵技術(shù)尚未突破；化學(xué)電池儲(chǔ)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(guó)際先進(jìn)水平仍有明顯差距；超級(jí)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(chǔ)能中高溫超導(dǎo)材料等尚未突破。另外，一些新型儲(chǔ)能技術(shù)的研究和知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局沒(méi)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(chǔ)能技術(shù)面臨的共同挑戰(zhàn)，在規(guī)?；瘧?yīng)用中還要進(jìn)一步解決穩(wěn)定、可靠、耐久性的問(wèn)題，一些重大技術(shù)瓶頸還需要持之以恒的解決。另外，國(guó)內(nèi)精密材料、高端前沿材料的加工工藝與美國(guó)、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(shí)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(guó)內(nèi)外新型儲(chǔ)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(gè)國(guó)家都在積極制定儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)也應(yīng)加快儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，緊跟國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的步伐，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中爭(zhēng)取更多話語(yǔ)權(quán)，爭(zhēng)取將我國(guó)的技術(shù)、示范項(xiàng)目技術(shù)成果納入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，避免出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)滯后于市場(chǎng)的現(xiàn)象。
由于相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失，新型儲(chǔ)能裝置在生產(chǎn)和應(yīng)用各個(gè)環(huán)節(jié)，如儲(chǔ)能裝置的設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、制造、驗(yàn)收、接入試驗(yàn)與調(diào)試、設(shè)備交接以及運(yùn)行維護(hù)等方面存在諸多不便。我國(guó)在新型儲(chǔ)能領(lǐng)域已經(jīng)開展了大量科研與實(shí)踐活動(dòng)，具有了一定的技術(shù)積累與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，初步具備了建立儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的基本條件。制定新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)新型儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作，是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；⒐こ袒瘧?yīng)用的先決條件。
兩點(diǎn)建議
加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)基礎(chǔ)創(chuàng)新研究
“潔能+儲(chǔ)能+智能”是能源互聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展方向。儲(chǔ)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(shí)際工程和示范應(yīng)用。儲(chǔ)能技術(shù)市場(chǎng)缺口巨大，僅僅依靠示范推廣的方式帶動(dòng)儲(chǔ)能應(yīng)用成本的下降，其下降空間有限，必須高度重視儲(chǔ)能技術(shù)的原始創(chuàng)新和知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局，積極開發(fā)低成本、長(zhǎng)壽命、高安全、易回收的新型儲(chǔ)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(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)我國(guó)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(chǔ)能和電動(dòng)汽車等七大能源應(yīng)用領(lǐng)域的需求，結(jié)合儲(chǔ)能商業(yè)與示范工程建設(shè)，應(yīng)重點(diǎn)開展?jié)M足上述需求的儲(chǔ)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(guó)尚未掌握的核心技術(shù)，支持能夠顯著提升技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的儲(chǔ)能裝備技術(shù)，以及能夠引領(lǐng)未來(lái)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前沿新技術(shù)。與第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)預(yù)警機(jī)構(gòu)合作，加強(qiáng)儲(chǔ)能項(xiàng)目立項(xiàng)與結(jié)題的知識(shí)產(chǎn)權(quán)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)估。以應(yīng)用目標(biāo)為導(dǎo)向，大力支持儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。通過(guò)聯(lián)合創(chuàng)新，突破儲(chǔ)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(jì)社會(huì)發(fā)展提供有力的科技支撐。形成一批自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供系統(tǒng)解決方案，推動(dòng)中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)向全球價(jià)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(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
建立儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新研究機(jī)構(gòu)
新型規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)研究和應(yīng)用是一個(gè)多學(xué)科交叉的復(fù)雜體系，研發(fā)難度和實(shí)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(shí)施。我國(guó)目前沒(méi)有專門研究?jī)?chǔ)能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵問(wèn)題的聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)，產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)發(fā)展信息的搜集渠道也不全面，這給儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了困難。
因此，面向國(guó)家儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)重大需求，面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)，有必要成立一個(gè)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新研究機(jī)構(gòu)，整合資源，有效聯(lián)合高校院所和企業(yè)的儲(chǔ)能研究團(tuán)隊(duì)，建立儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新平臺(tái)和儲(chǔ)能項(xiàng)目聯(lián)合實(shí)施平臺(tái)，組織協(xié)調(diào)儲(chǔ)能行業(yè)專家、學(xué)者和工程師形成合力，通過(guò)項(xiàng)目聯(lián)合研究，攻克產(chǎn)業(yè)發(fā)展難點(diǎn)、要點(diǎn)，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度合作，提升中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力；建立儲(chǔ)能發(fā)展戰(zhàn)略與政策聯(lián)合研究平臺(tái)，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的戰(zhàn)略性和應(yīng)用性研究，為政府部門制定儲(chǔ)能發(fā)展戰(zhàn)略、儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)劃、可再生能源法規(guī)和重大經(jīng)濟(jì)政策等提供理論依據(jù)、分析報(bào)告和政策建議，為國(guó)家和地方儲(chǔ)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(guò)發(fā)揮中科院各研究所和各高校企業(yè)在儲(chǔ)能領(lǐng)域的研究?jī)?yōu)勢(shì)，讓機(jī)構(gòu)、人才、裝置、資金、項(xiàng)目充分活躍起來(lái)，形成推進(jìn)儲(chǔ)能科技創(chuàng)新發(fā)展的強(qiáng)大合力，為中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
