作为智能电网建设的关键环节,储能产业的发展已引起投资者的高度关注。虽然我国储能技术正处于产业化初始阶段,但未来,储能应用重点集中在智能电网、可再生能源、分布式能源以及电动汽车领域,可再生能源的大规模应用或将成为储能业产业化的最大机会。
(目前世界上规模最大,集风电、光伏发电、储能、智能输电于一体的新能源综合利用平台——河北省张北国家风光储输示范工程。杜平 摄)
储能产业正成为当前清洁技术领域投资的宠儿。
有数据显示,美国储能产业2011年前三季度累计吸引投资达8.337亿美元。中国储能行业2011年全年累计投资超1亿美元。而来自于清洁能源市场研究机构的报告显示:从2011到2021年的十年间,储能应用将吸引全球范围内至少1220亿美元投资。这一系列的数字无不昭示着储能将迎来产业化发展。
6月15日,2012第二届北京国际储能大会在北京召开。来自相关管理部门、产业组织、用户与生产商的与会专家一致认为,技术标准缺失,加之商业模式不清晰,我国储能产业化还有很长的路要走。但未来,我国储能发展前景广阔,尤其是可再生能源的大规模应用或将成为储能业产业化的最大机会。
储能在我国电力系统的应用还处于早期阶段,除个别如调频、微网应用的领域外,绝大部分是示范项目,运行时间短,成本高,缺乏清晰的应用方向。而且,对于电力系统引入储能技术的最大激励还是电力市场的建立和运行,包括电能市场,更包括辅助服务市场。华北电力大学能源与电力经济研究咨询中心主任曾鸣认为,对我国来讲,现阶段首先要实现储能与新能源发展的同步进行。目前,我国西北风电并网难,而东南缺电,必须用储能解决。但在目前看来,可再生能源接入是我国储能产业化最现实的依据。
作为智能电网发展最重要的环节,储能技术在近年来得到了较快的应用并取得了重大进展,这为我国大规模储能业应用积累了宝贵经验。同时,在全球,各种储能技术的商业化、示范性项目在如火如荼地开展,32兆瓦的美国西佛吉尼亚州风电场锂离子电池项目、1000兆瓦的墨西哥下加利福尼亚州钠硫电池储能项目、20兆瓦的飞轮储能电网级储能项目等标志性的项目大大推动了储能的应用进程。有权威人士预测:全球范围内已经宣布要建设或正在建设及已建设完成的储能项目总数已达600个左右。
无疑,储能在强烈的应用诉求中,将进入快速的产业化发展期。
【 应用 】储能应用前景广阔
“越来越多的可再生能源,如风电、太阳能光伏发电接入电力系统。通常电力系统的工作人员调节发电机的输出功率以适应负荷的变化,但如果发电侧本身是间歇式的、不可调的,那么该怎么办呢?储能是一种很好的解决办法。”中国电力科学研究院首席专家胡学浩说。
正是由于储能在调节新能源并网发电过程中扮演着重要角色,业界对新能源并网储能应用的前景看好。
这其中,抽水蓄能是传统能源峰谷调节的主要方式,也是目前最为成熟的技术。锂电池、液流电池、锌溴液流电池等则是新能源并网储能的几大技术路线。从市场情况看,锂电池产业发展相对较为完善,其应用前景较好。液流电池则是未来电网级储能的探索方向。
而近日中国科学院院士卢强在接受采访时表示,压缩空气储能应用潜力巨大。从目前来看,仅在风电上的应用就可相当于整个三峡水电站的总装机容量。
卢强认为,压缩空气储能优势明显,能有效提高风电利用率,其经济效益巨大。
另外,压缩空气储能装置寿命长,建成后可用30~40年,并且造价与一座同等功率的水电站相当,并且与水电站易受地理条件影响不同,压缩空气储能装置几乎可以在任何需要的地方建造。此外,由于压缩空气储能使用的原料是空气,因此不产生任何有毒有害气体,是真正的零污染。
【 投资 】 资本为储能产业化提供动力
“目前国内超过三分之一的美元基金已在储能及储能相关产业驻扎。”国内一家投资机构负责人对笔者表示,虽没有做过详细统计,但投资界对风能和光伏产业的兴趣大减,储能正成为新能源领域投资的下一个热点。
全球领先的清洁技术创新领域投资分析公司研究数据表明,早在去年三季度,储能技术首次超越太阳能等其他清洁能源技术,成为三季度吸引风险投资额度最高的领域,总投资额达5.14亿美元,远远高出太阳能领域的3.5亿美元。
作为前沿产业,储能的市场前景毋庸置疑。风电、光伏发电上网需要储能;电动车电池需要储能;对于智能电网的作用,储能就像硬盘对于计算机那样重要。可以说,新能源改变了能源的利用方式,几乎各个环节都可以看到储能。
“但储能是一个资本密集型产业。”德丰杰投资公司杨希介绍说,2008年德丰杰开始投资国内储能企业北京普能世纪科技公司,随后多次增资,截至目前投入的金额超过1000万美元。
普能公司是一家专注储能技术,在全球领先的钒电池企业,其专利产品包含千瓦级与兆瓦级全钒液流储能系统,可进行无限次深度充放电循环,提升电网稳定性与电能传输效率、提高新能源接入电网的能力。
杨希表示,2008年德丰杰首次投资普能公司后,又帮助普能投资并购了加拿大一家储能企业。他坦言,“正是我们帮助普能公司完成收购,普能公司现在才生产商业化的储能产品。”
【 技术 】 技术成熟是产业化前提
据中关村储能产业技术联盟储能专业委员会在近日发布的《储能产业研究白皮书》介绍,2011年,我国已经把储能作为推进智能电网建设、加强城乡建设领域的依托技术,逐渐成为智能电网关键支撑技术,进而又成为优先发展产业的重点,到2012年有实质性的投入,就是液流电池产业化的问题被科技部列为863项目。专家们认为,未来,随着我国智能电网、可再生能源、分布式能源以及电动汽车的发展,将带动储能关键设备、系统集成和配套服务需求增长,储能产业前景广阔。
但是,实现储能规模应用,要降低储能成本,其关键在于破解储能电池的安全性、循环寿命等技术难题。中国电科院来小康所长指出,“这些技术的突破是储能实现产业化的前提。”
储能电池技术种类繁多,据不完全统计,储能根据不同领域需要已有12种不同的技术路线。
国内目前从事储能的相关企业并不多。据介绍,与储能相关的企业包括各种电池厂商、控制逆变厂商、应用解决方案提供方、工程实施企业等,目前铅酸电池厂商、锂电池厂商、控制逆变厂商以及一些关键材料厂商相对较成熟,除此之外其他的储能技术还没有形成规模。
由于缺乏核心原材料研发技术,国内的电池企业主要处于来料加工阶段。据从事锂电的业内人士透露,由于国内储能没有形成规模,国内电池企业在采购上游原材料时无法形成议价能力,因而电池核心原材料价格比国外同行高出很多,最后只能通过采购国产化配件来降低储能系统的售价。
来小康认为,国内的电池企业大多从贴牌生产做起,即便储能规模上升也很难真正获益。要打开下游空间,需要沿着高安全、长寿命、低成本的方向加大研发投入,而不是建更多的产品生产线。