碳中和：儲能產(chǎn)業(yè)的歷史性機(jī)遇

    2020年9月，中國在聯(lián)合國大會上承諾：二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和(以下簡稱“30·60目標(biāo)”)。

 

    碳達(dá)峰是指碳排放規(guī)模達(dá)到峰值后逐步下滑的過程，碳中和則是指二氧化碳的人為排放量和消除量相抵消，最終達(dá)到凈碳排放為零的效果。

 

    從碳排放來源看，能源消費二氧化碳排放占我國二氧化碳排放總量的近九成，占溫室氣體凈排放量的近八成。因此能源領(lǐng)域的綠色轉(zhuǎn)型對于碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)至關(guān)重要。而在能源領(lǐng)域中，電力部門的碳排放又約到占四成，且占比逐年增高。在電氣化的大趨勢下，電力系統(tǒng)走向零碳發(fā)展將是實現(xiàn)“30·60目標(biāo)”之中的一大關(guān)鍵。

 

    因此，2020年12月，中國又在氣候雄心峰會上進(jìn)一步承諾：到2030年中國非化石能源占一次能源消費比重將達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。

 

    作為支撐可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，儲能將迎來跨越式發(fā)展新階段。

 

    “30·60目標(biāo)”之下，儲能產(chǎn)業(yè)如何抓住這一歷史性機(jī)遇?2021年4月14-16日，儲能聯(lián)盟年度盛會第十屆“儲能國際峰會暨展覽會”(ESIE2021)將以“支撐國家雙碳新戰(zhàn)略，共謀儲能跨越式發(fā)展”為主題，沿襲“會、展、賽”3+N融合互動的形式，匯聚一線儲能企業(yè)，邀請全球儲能領(lǐng)域產(chǎn)、政、學(xué)、研各界精英逾萬人匯聚盛會，凝識聚力共商儲能發(fā)展大勢，推動儲能市場化長效機(jī)制建立。

 

    儲能支撐高比例可再生能源發(fā)展

 

    根據(jù)國家統(tǒng)計局相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2020年中國風(fēng)電光伏累計裝機(jī)容量已經(jīng)超過5億千瓦，到2030年風(fēng)電、光伏要實現(xiàn)裝機(jī)容量12億千瓦的目標(biāo)，未來十年還需實現(xiàn)約7億千瓦的增長，即每年7000萬千瓦。

 

    可再生能源行業(yè)普遍對實現(xiàn)這一目標(biāo)態(tài)度樂觀。中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)測，“十四五”期間，國內(nèi)年均光伏新增裝機(jī)規(guī)模一般預(yù)計是7000萬千瓦，樂觀預(yù)計是9000萬千瓦。2020年400余家風(fēng)能企業(yè)代表聯(lián)合發(fā)布的《風(fēng)能北京宣言》提出，“十四五”期間，須保證風(fēng)電年均新增裝機(jī)5000萬千瓦以上，2025年后，風(fēng)電年均新增裝機(jī)容量應(yīng)不低于6000萬千瓦。

 

    單從數(shù)據(jù)來看，12億千瓦的目標(biāo)似乎能夠輕松實現(xiàn)。但電力低碳化不是簡單的做加法，要克服風(fēng)電光伏的間歇性和波動性，整體電力系統(tǒng)都需要發(fā)生轉(zhuǎn)變。儲能，正是轉(zhuǎn)型之中的關(guān)鍵技術(shù)。

 

    風(fēng)力光伏發(fā)電“看天吃飯”，缺乏可調(diào)節(jié)性。過去十多年，補(bǔ)貼政策帶動了風(fēng)電光伏的高速發(fā)展，也把嚴(yán)重的棄風(fēng)棄光問題丟給整個電力行業(yè)。為了解決可再生能源的消納，電力系統(tǒng)窮盡各種手段，包括大舉建設(shè)電力外送通道，壓減火電發(fā)電空間，以消納空間確定投資空間等等。經(jīng)過數(shù)年努力，除了少數(shù)省份，中國大部分省區(qū)都已將棄風(fēng)棄光率控制在5%以下。

 

    但靚麗的成績背后仍然有深重的憂慮。隨著發(fā)電裝機(jī)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，未來數(shù)十年風(fēng)力光伏發(fā)電將從補(bǔ)充能源逐漸演變?yōu)橹髁δ茉?，傳統(tǒng)火電機(jī)組將會增速放緩直至減少，這意味著電力系統(tǒng)對靈活性資源的需求將更加迫切。儲能是我國未來提升系統(tǒng)靈活性的重要、可靠的選擇之一。自2020年以來，已有青海、內(nèi)蒙古、山東、湖南等近二十個省市出臺鼓勵新能源配套儲能的支持性文件。然而，真正落地的儲能配建項目大多依靠強(qiáng)制，風(fēng)電光伏企業(yè)往往是為了盡早并網(wǎng)拿到補(bǔ)貼，才選擇配建儲能。

 

    強(qiáng)制往往意味著不可持續(xù)。從發(fā)電行業(yè)角度看，建設(shè)儲能只增加成本不增加收益，發(fā)電企業(yè)缺乏動力，只求用最小成本完成任務(wù);從儲能產(chǎn)業(yè)角度看，被迫卷入低價競爭，盡管企業(yè)短期內(nèi)獲得了項目，長期來看行業(yè)得不到良性發(fā)展;從整個電力系統(tǒng)角度看，由于源網(wǎng)不協(xié)調(diào)，儲能可能面臨缺乏規(guī)劃、建而不用等問題，推高整個電力系統(tǒng)的消納成本。儲能與可再生能源如何高效協(xié)同發(fā)展，尚需面臨成長過程中的陣痛。

 

    ESIE2021將舉辦“碳中和目標(biāo)下儲能與新能源融合發(fā)展路徑”、“儲能與電力輔助服務(wù)市場”、“儲能安全與標(biāo)準(zhǔn)”等多場主題論壇，屆時將邀請行業(yè)專家與業(yè)界精英共同探討儲能在高比例可再生能源電力系統(tǒng)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

 

    頂層設(shè)計創(chuàng)造發(fā)展環(huán)境

 

    “30·60目標(biāo)”的實現(xiàn)離不開整個電力領(lǐng)域的頂層設(shè)計，將在這一過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用的儲能同樣如此。

 

    頂層設(shè)計，首先是規(guī)劃。

 

    “十四五”既是風(fēng)光“平價上網(wǎng)”的開始，也是邁向“30·60目標(biāo)”的起點，關(guān)于規(guī)劃編制的種種跡象已經(jīng)表明，國家層面各類“十四五”規(guī)劃中，儲能的戰(zhàn)略地位進(jìn)一步明確和提升。

 

    2020年10月發(fā)布的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》已明確提及“提升新能源消納和存儲能力”，此后多個省份公布的“十四五”規(guī)劃建議稿都在能源轉(zhuǎn)型、新能源發(fā)展等相關(guān)內(nèi)容中明確發(fā)展儲能項目促進(jìn)新能源發(fā)展。

 

    此外，國家能源局《可再生能源發(fā)展“十四五規(guī)劃》、《電力發(fā)展“十四五”規(guī)劃》、《能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》、《能源技術(shù)創(chuàng)新“十四五”規(guī)劃》等多個規(guī)劃文件中，都將儲能提到前所未所有的戰(zhàn)略高度。這些頂層規(guī)劃將為儲能產(chǎn)業(yè)十四五期間實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展的目標(biāo)創(chuàng)造更有利的發(fā)展環(huán)境。儲能聯(lián)盟深度參與國家多個儲能相關(guān)政策編制工作，推進(jìn)儲能在新的能源形勢下發(fā)揮更大的作用與價值。

 

    頂層設(shè)計，市場機(jī)制必不可少。

 

    當(dāng)前，儲能所面臨的種種困境都與市場建設(shè)的不完善相關(guān)。“誰受益，誰付費”的市場機(jī)制和補(bǔ)償機(jī)制尚未形成，可再生能源配置儲能的成本尚無合理的機(jī)制進(jìn)行疏導(dǎo)，儲能獨立的市場主體地位還需政策進(jìn)一步細(xì)化予以保障在逐步完善峰谷分時電價政策的基礎(chǔ)上，用戶側(cè)儲能若想實現(xiàn)多重收益，還需進(jìn)一步完善需求響應(yīng)機(jī)制。

 

    可喜的是，儲能正在受到越來越多的市場政策支持。發(fā)電側(cè)，多省輔助服務(wù)市場建設(shè)不斷推進(jìn)，山西廣東蒙西等地區(qū)儲能調(diào)頻收益可觀，青海省則探索“共享儲能”，允許獨立儲能電站與可再生能源開展調(diào)峰交易;在電網(wǎng)側(cè)，國家能源局對外認(rèn)可“部分電網(wǎng)側(cè)儲能設(shè)施實現(xiàn)了對輸電線路、變電設(shè)備的投資替代，將其建設(shè)經(jīng)營成本納入電網(wǎng)企業(yè)提供輸配電服務(wù)的費用支出，具有一定的合理性”;在用戶側(cè)，虛擬電廠機(jī)制正在探索，儲能也有望參與其中。隨著儲能技術(shù)的進(jìn)步和行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，儲能在電力系統(tǒng)的話語權(quán)正在增強(qiáng)。

 

    如何保證儲能發(fā)展規(guī)劃與電源、電網(wǎng)和清潔能源發(fā)展規(guī)劃的有效銜接?如何為儲能技術(shù)的發(fā)展掃清制度障礙?儲能行業(yè)發(fā)展目標(biāo)和重點任務(wù)是什么?ESIE2021將聚焦十四五產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，助力國內(nèi)外企業(yè)把握政策動向，峰會期間特設(shè)中國儲能產(chǎn)業(yè)高峰對話、儲能領(lǐng)袖閉門會、并將舉辦十大主題論壇及專題研討會，緊扣儲能發(fā)展脈搏，邀請行業(yè)頂級專家及領(lǐng)軍企業(yè)決策者分享最新觀點和研究，為產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計提供政策依據(jù)。屆時將有200位權(quán)威專家精英蒞臨演講，預(yù)計超過10000多位行業(yè)精英共同研討儲能大計。

 

    即將成為下一個世界第一?

 

    2021年，美國總統(tǒng)拜登上任第一天就立即宣布重返應(yīng)對氣候變化的《巴黎協(xié)定》，在前總統(tǒng)特朗普決定退出這一國際公約的幾年間，歐盟于2019年出臺的碳中和計劃，中國、日本和韓國于2020年底先后公布碳中和時間表?，F(xiàn)在，美國重新加入，世界能源革命正在加速前進(jìn)。

 

    應(yīng)對氣候變化不僅是代際發(fā)展倫理問題，也是國際政治議題，更是國際競爭的重要領(lǐng)域。氣候議題催生出的低碳經(jīng)濟(jì)是一個誘人的經(jīng)濟(jì)增長點，吸引大國之間不斷博弈。已有日本學(xué)者提出：“目前的國際秩序正圍繞著‘綠色’迅速發(fā)生變化，各國已經(jīng)圍繞綠色發(fā)展進(jìn)入產(chǎn)業(yè)政策的大競爭時代。”

 

    在可再生能源發(fā)電領(lǐng)域，中國光伏產(chǎn)業(yè)花了十余年時間，從嚴(yán)重依賴進(jìn)口，到實現(xiàn)制造業(yè)世界第一、光伏發(fā)電裝機(jī)量世界第一、光伏發(fā)電量世界第一，大幅降低了光伏發(fā)電成本，并牢牢把整個產(chǎn)業(yè)鏈握在中國手中。在汽車電動化領(lǐng)域，中國強(qiáng)力推動電動汽車發(fā)展，動力鋰電池產(chǎn)能已達(dá)到世界第一，并繼續(xù)與日韓展開競爭，全球鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈目前主要集中在中日韓三國。

 

    而在電力儲能技術(shù)發(fā)展上，國家間的競爭還尚未見分曉。中國的科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)是否能夠在儲能前沿技術(shù)和核心產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)域，再次成為世界第一，值得期待。

 

    由于儲能是支持可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，目前歐美等國均十分重視電池及儲能技術(shù)的研發(fā)。在中國，“儲能與智能電網(wǎng)技術(shù)”也已被科技部列入“十四五”國家重點研發(fā)計劃。

 

    鋰電池在目前的儲能應(yīng)用中占主導(dǎo)地位，其成本在過去十年也實現(xiàn)了快速下降。不過，就各國實現(xiàn)碳中和的雄心而言，鋰電池還不能包打天下。電力系統(tǒng)需要更大容量、更長充放電時間、更長壽命以及價格更低廉的儲能技術(shù)，以支撐高比例可再生能源的發(fā)展。鋰電池儲能、液流電池儲能、物理儲能、儲熱等技術(shù)都有可能在電力系統(tǒng)中創(chuàng)造價值?？萍歼M(jìn)步將為儲能發(fā)展和碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)帶來新的想象空間。