吳鋒 吳川 王亞雄 李雨 歐凱
在“雙碳”背景下,清潔低碳化進程不斷加快,各領域電氣化趨勢持續向好,新能源發電占比大幅提升。儲能電池技術是解決以風、光為主的新能源發電系統波動性、間歇性問題的有效技術。未來能源系統將是以新能源為主體、多種形式能源共同構成的多元化能源系統。儲能電池能夠滿足新能源系統對靈活性的需求。
福建省鋰電產業規模位居全國前列,發展新型儲能具有較好的產業基礎。此外,福建省也陸續出臺了《關于加快推動鋰電新能源新材料產業高質量發展的實施意見》《福建省“十四五”制造業高質量發展專項規劃》等一系列政策,為福建省儲能電池產業提供了良好的發展環境。
目前,福建省的新能源儲能電池產業逐漸發展成以寧德時代為龍頭、全球技術領先的儲能電池產業基地,逐步形成了涵蓋儲能電池正極、負極材料及隔膜、電解液等儲能電池全產業鏈,并具備了一定的產業規模和良好的市場基礎。近年來,福建省鋰電池行業迅猛發展,產業規模位于全國前列,產業鏈完備,產銷量可觀。2021 年,福建省鋰電池產能高達172.4 GWh,居全國首位。
福建省發改委發布《關于加快推動鋰電新能源新材料產業高質量發展的實施意見》,建議全面推廣“新能源+儲能”一體化開發模式,將配置儲能要求納入海上風電競爭性配置、集中式光伏試點申報內容,探索新建新能源發電項目與儲能設施同步建設、同步并網,鼓勵各類已建、在建風電、光伏項目配建儲能,優先保障其送出工程建設和并網接入。
寧德鋰電新能源新材料產業核心區與中國五礦集團等央企在礦產資源開發等領域持續深化合作,與福鼎龍安工業園區、漳州古雷開發區、邵武金塘工業園、南平高新技術產業園區、上杭蛟洋工業區等園區協作配套;南平、三明、龍巖等地區石墨、氟新材料等領域資源稟賦,逐漸深入布局負極材料、正極材料、電解液生產基地。從材料到設備工藝、電芯、模組、系統、二次電池的梯次利用、回收拆解,寧德時代建立了較為完整的電池研發全產業鏈,且已申請5000 多項電池相關專利,其中電極和電源相關專利占全國專利的80%以上,有關非活性部件的結構零件和二次電池及其制造的專利數量居全球前列。
福建省因地制宜,充分發揮地緣優勢,大力發展風電配儲、光伏配儲等儲能方式。同時,加快推進“福建晉江100 MWh 級儲能電站試點示范項目”“寧德時代儲能微網項目”等大型儲能電池產業項目的落實。此外,廈門鎢業、廈門海辰、寧德時代、漳州猛獅、永福股份、星云股份、亞南電機等代表企業持續深化儲能項目合作,穩步推進儲能電池規模化、產業化進程,預估到2025 年,福建省鋰電池產業鏈產值將超過6000億元,產能規模突破500 GWh。
一是福建省儲能電池產業缺乏有針對性的政策支持。儲能電池原材料制備、電池性能方面的關鍵技術研究、人才培養、整條產業鏈整合等方面的政策支持不足。二是鋰電池所需的鈷、鋰、鎳等原材料較為緊缺,且近兩年來價格大幅度增長,制約了福建省儲能電池行業的發展。三是福建省電池相關企業同時掌握產業中游核心技術的企業較少。寧德時代在技術的掌握方面一家獨大,這種不平衡的技術現狀不利于儲能電池產業整體發展。四是福建省儲能電池產業下游的應用規模較小、發展條件較差。許多儲能相關項目無法產生收益,產業鏈下游的配儲方式、應用場景較為單一,限制了儲能應用規模擴大。五是福建省儲能電池產業科研人才儲備不足,與北京、上海、深圳等城市有較大的差距,高校傳統人才培養計劃無法滿足市場需求,產業發展缺少人才支撐。
儲能電池產業發展迅速,國家明確計劃在2030 年前完成“兩步走”,以實現新型儲能全面市場化發展。建議做好中長期規劃,并認識到投入后經濟效益延遲釋放等情況,爭取在相關規劃中將儲能納入能源或電力的頂層設計,明確產業發展目標和重點任務。從頂層設計上統籌儲能產業發展,建設更為健全的運行機制與電力市場機制。通過政策吸引儲能相關設備廠商落戶福建,提升省內儲能相關產業的競爭力。
一是資源供給體系建設。電池產業發展導致鋰、鈷等“金屬資源”爭奪加劇。建議加快構建鋰、鈷等資源供給安全體系,積極參與鋰、鈷等資源配置。堅持“引進來”和“走出去”相結合,加強國內、國際合作,拓展資源供應渠道,通過并購、參股等多種方式參與國際鋰、鈷等資源配置,提高鋰、鈷等資源的保障能力。加快電池回收利用體系建設,充分利用福州、廈門等地現有的退役電池,有效補充福建省電池礦產資源。
二是標準體系建設。建議在國家標準《電化學儲能電站安全規程》(GB/T 42288-2022)的指導下,由福建省相關部門帶頭,進一步補充和完善不同類型儲能電池的生產、儲存的安全技術標準。建議各級有關部門將鈉離子電池標準研究列入科技計劃,給予科研經費支持,深入探討電池模塊內是否配置探測器、滅火介質噴頭或探火管,明確安全標準;在應用層面提升鋰離子電池儲能技術的性價比,在基礎研究層面加強鈉、鋅、鋁、鎂等新型儲能電池的技術儲備。圍繞新型電力系統需求,加快從儲能項目規劃、設計、建設、驗收、運維、調度方面推動儲能技術標準體系建設。細化儲能電站接入電網和應用場景類型,完善接入電網系統的安全設計、測試驗收等標準。結合儲能技術創新和應用場景拓展,及時開展相關標準制定、修訂,推動各類新型儲能技術研發、示范應用和標準制定協同發展,有效指導今后福建省新增儲能項目安全穩定并網運行。
一是加強研發創新能力建設。在基礎研究和政策研究層面,充分發揮廈門大學、福州大學等省內高校,電化學儲能技術國家工程研究中心、福建能源器件科學與技術創新實驗室等科研機構,以及寧德時代、福建巨電、廈鎢新能等行業龍頭企業的創新帶頭作用,推動省內外高校、科研機構以及企業之間建立深度合作,組建儲能電池產業協同創新中心,突破儲能電池能量密度、成本、壽命、安全性等關鍵技術瓶頸,加快儲能電池的大規模應用。
二是建立儲能發展戰略與政策聯合研究平臺。通過嚴謹、科學的戰略性和應用性研究,為政府部門制定儲能發展戰略、儲能發展規劃、可再生能源法規和重大經濟政策等提供理論依據、分析報告和政策建議,為國家和地方儲能產業園區規劃和有序發展提供全面客觀的信息咨詢服務。
三是加快產業園區建設步伐,推動主導產業有效聚集。建議對產業園區基礎設施建設的貸款給予一定的貼息補助,高標準做好產業園區基礎設施建設,配套開發產業型的研發中心、質量檢測中心、職業培訓中心、物流中心等功能設施,努力使產業園區成為高度集聚的平臺、產業快速發展的有效載體、產業區域化發展的龍頭。支持寧德時代、中航鋰電(廈門)、福建巨電等動力和儲能電池生產企業做大做強,積極研發新型模塊化、高性能新能源電池產品,推動全產業鏈發展,加快推進產業鏈擴能項目建設,打造全球最大新能源動力和儲能電池產業基地。依托古雷港經濟開發區、泉惠石化工業園區、邵武金塘工業園區等產業集中區,延伸發展鋰電產業鏈條,打造國內領先的鋰電新能源材料生產基地。
一是充分發揮福建省民營經濟發達,投資意愿較高的優勢,通過政府與社會合資的方式,設立儲能電池產業基金,調研福建省儲能電池產業,將資金投入具有發展潛力的儲能電池公司。
二是對電化學儲能行業提供稅收以及金融政策支持。制定電化學儲能行業稅收優惠政策,對電化學儲能技術研發、項目開發等提供補貼,對新能源發電項目配套的電化學儲能調峰調頻等服務進行獎勵,以保障電化學儲能項目收益。
三是出臺儲能學科建設支持政策。目前,廈門大學、福州大學和福建師范大學開設了儲能科學與工程專業。儲能學科涉及方面較廣,內容涉及電化學、電力系統、電力電子等領域,需從不同院系抽調相關教師,籌劃組建健全的師資隊伍。建議對儲能學科建設提供必要的人員以及物資保障,充分利用高校現有教育資源,培養儲能行業高質量、復合型人才。
一是合理配置儲能規模,逐步擴大獨立儲能比例。全面推廣“新能源+儲能”一體化開發模式,以適應以新能源為主體的新型電力系統發展需要。據統計,全社會用電量在7—9 月以及12 月處于高峰,在2—4 月及11 月處于低谷。然而,風電與光伏合計發電量在3—5 月及11 月處于高峰,在7—9 月及12 月處于低谷,兩者峰谷錯位。為了更好地削峰填谷,緩解電網的調峰壓力,結合福建省的新能源發電發展情況,推動工業企業、電動汽車充電樁、分布式儲能等可調節資源參與調峰,統籌區域內新能源項目、電網安全運行要求,集中建設獨立儲能電站,實現可調節負荷資源的統一調度、統一管理和統一服務。
二是健全新型儲能電站參與電力市場規則。《2022 年福建省電力中長期市場交易方案》已允許投入商業運行的電化學儲能電站參與電力市場交易,應進一步明確電化學儲能參與電力市場輔助服務費用分攤以及容量補貼等實施細則,建立可持續發展且穩定的電化學儲能行業市場機制,帶動市場參與發電側、電網側、用戶側建設以及運營儲能電站的積極性。
三是探索電化學儲能商業模式。探索新技術與電化學儲能相結合的方式,開拓電化學儲能新商業模式,重點關注虛擬電廠、共享儲能、租賃儲能等新型儲能商業模式在產業園區、數據中心、5G 基站等場景的應用。