儲能技術發展現狀研究

戴賽嵐 華北電力大學經濟與管理學院

一、引言

能源清潔低碳轉型是全球能源發展的必然趨勢，隨著電網新能源接入規模不斷擴大，與高比例區外來電產生的影響交織耦合，電網安全穩定運行、新能源消納等方面的壓力日益加大，儲能系統不僅能提高電網運行的可靠性和效率，還能在能量管理、頻率調節、調峰、負載均衡、季節性存儲和備用發電等領域發揮重要作用，這使儲能成為構建新一代電力系統的關鍵技術[1-2]。

二、儲能市場發展現狀

全球電化學儲能市場爆發式發展，抽水蓄能仍占據主導地位。在電力領域，儲能技術具備削峰填谷、調峰調頻等各種功能，應用廣泛。尤其在可再生能源發展的快速推動下，2018年，全球投運儲能項目累計裝機規模已達180.9GW，同比增3%，電化學儲能的累計裝機規模為4.9GW，同比增長66%，抽水蓄能累計裝機規模最大，為170.7GW。

國內儲能市場穩步發展，電化學儲能增速高于全球市場。2018年，我國投運儲能項目累計裝機規模31.2GW，同比增長8%，電化學儲能的累計裝機規模位列第二，規模為1.01GW，同比增長159%，明顯高于全球市場。從技術類型來看，抽水蓄能發展速度放緩，電化學儲能發展快速，儲熱、儲氫等新型儲能技術正在起步階段；從應用上來看，我國儲能的應用主要還是在用戶側，在輔助服務及清潔能源并網上有待進一步發展；從區域發展上來看，江蘇成為儲能發展排頭兵，西藏、山西緊隨其后。國內儲能市場需求廣闊，儲能產業發展渠道多元化。隨著能源互聯網，大規模可再生能源并網、分布式能源及微網的進一步的推進，儲能將成為電網升級改造的關鍵技術，參與提高電網穩定性和可靠性，未來市場需求廣闊，隨著政策支持力度的加大，各企業也紛紛進入儲能市場，如光伏企業、分布式能源企業、電力設備企業、動力電池企業，實現了產業多元化發展。

三、儲能典型應用場景

儲能技術在不同電力系統領域的應用都處于快速增長階段。主要包括飛輪儲能、壓縮空氣、抽水蓄能、超級電容器、超導磁儲能、電池儲能及氫儲能，每一種儲能形式有各自的優缺點和適宜的應用場景，目前主流的儲能技術主要包含抽水蓄能、壓縮空氣儲能、電池儲能等[3-4]。儲能項目典型應用場景如下表1：

表1 儲能項目典型應用場景

用戶側大用戶峰谷價差套利 峰谷價差套利是在低電價或系統邊際成本時段存儲電能，在高電價或供不應求時段使用或賣出。參與需求側響應 增加電量消納、提高可再生能源的利用率提高分布式電源自發自用率提高用戶供電可靠性 作為備用電源，減少停電次數；平滑可再生能源出力曲線，提高電能質量及供電可靠性

近年來，各國電力市場與政策環境的差異導致各國儲能典型應用場景不同。國外儲能應用主要以電源側和電網側為主，在電源側和電網側儲能方面出臺了大量激勵政策，政策類型覆蓋了儲能發展規劃、安裝激勵、示范項目政策還有技術研發支持等。由于我國用戶側儲能商業模式較清晰、且在部分地區具備盈利性，我國儲能支持政策的應用領域主要為輔助服務、可再生能源大規模并網、分布式發電及微網等方面[5]。

四、儲能技術發展展望

目前，我國儲能處于廠商投資熱、研究評論熱、主管部門反應平淡的局面，個別省份出臺補貼細則，國家層面尚未出臺實質性促進儲能規模化發展的投資回收政策；相關研究成果無法使各應用場景下儲能應用的效益達到最大化，不利于儲能規模化的推廣應用；國內儲能的投資仍集中在用戶側，盈利模式較為單一，以峰谷套利為主；面向受端電網的儲能在輔助服務調頻領域已有嘗試，但在調峰、調壓、緩解線路擁塞管理、延緩電網投資、促進新能源消納等方面盈利模式缺失；現有研究未對儲能的應用場景進行區分，缺乏針對性。現有研究在確定儲能適用場景和商業模式時，并未進行區別對待。應該盡快完善相關政策、市場機制，制定儲能發展的技術路線，厘清不同的商業模式，推動規模化儲能應用。