“十四五”新型儲能進展及趨勢展望

背?景

在“雙碳”目標(biāo)引 領(lǐng)下，我國能源系統(tǒng)正在經(jīng)歷深刻變化。一方面，2021年全國并網(wǎng)風(fēng)電和太陽能發(fā)電新增裝機容量分別達到4757萬千瓦和5493萬千瓦，占全年新建發(fā)電裝機總量的58%，成為新增電源的主力。風(fēng)電、太陽能發(fā)電合計裝機容量達到6.4億千瓦，裝機規(guī)模直逼火力發(fā)電。另一方面，新能源消納問題仍未得到解決，亟需一種平滑新能源輸出的調(diào)節(jié)手段。發(fā)展新型儲能是提升我國電力系統(tǒng)靈活性、打造新型電力系統(tǒng)、保障“雙碳”目標(biāo)如期實現(xiàn)的重要途徑。根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟不完全統(tǒng)計，截至2021年底，中國已投運的儲能項目累計裝機容量（包括物理儲能、電化學(xué)儲能以及熔融鹽儲熱）達到45.74吉瓦，同比增長29%。其中抽水蓄能累計裝機容量Z高為34.5吉瓦，但電化學(xué)儲能增速更快，尤其是鋰離子電池儲能已成為發(fā)展Z快的新型儲能技術(shù)。

盡管近年來新型儲能裝機增速迅猛，但其中也暴露了其成本偏高、安全性差、體制機制不匹配的問題。按儲能電站系統(tǒng)成本1500元/千瓦時、電池循環(huán)壽命4000次、項目周期10年、充放電轉(zhuǎn)換效率90%計算，儲能電站單位千瓦時充放電成本約0.5元，明顯高于抽水蓄能成本。在發(fā)電側(cè)，若以10%功率2小時放電時長配置儲能，風(fēng)電、太陽能單位發(fā)電成本將提高5～8分/千瓦時，加大了新能源發(fā)電的平價難度。在用戶側(cè)，國家長期鼓勵推廣、逐步完善峰谷分時電價政策，但自工商業(yè)用戶全體參與電力交易以來，電網(wǎng)企業(yè)代購電價普遍在0.25～0.5元/千瓦時，加上固定輸配電價和政府性基金后，用戶側(cè)峰谷電價差大幅縮水，新型儲能峰谷電價調(diào)節(jié)經(jīng)濟性不足。在電網(wǎng)側(cè)，合理配置儲能可提升現(xiàn)有輸配電線路利用率、減少或延緩新建輸配電設(shè)施投資，也可在電網(wǎng)事故時起到備用電源和應(yīng)急供電的作用。但由于電價監(jiān)審政策的收緊，電網(wǎng)企業(yè)參與新型儲能投資運營的商業(yè)模式尚未理清，相關(guān)項目建設(shè)也相應(yīng)放緩。

政?策

為推動儲能產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展，國家發(fā)改委等五部委早在2017年10月就印發(fā)了《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確發(fā)展儲能的必要性和分階段發(fā)展目標(biāo)。此后在2021年7月，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》（下稱《指導(dǎo)意見》），提出到2025年，實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期到規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變，裝機規(guī)模達到30吉瓦以上。文件也明確給予新型儲能獨立市場地位，建立儲能參與中長期交易、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)等市場準(zhǔn)入條件、交易機制及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵儲能作為獨立市場主體參與輔助服務(wù)，并鼓勵共享儲能。電價機制方面，文件提出建立電網(wǎng)側(cè)獨立儲能容量電價，并允許電網(wǎng)替代性儲能設(shè)施納入輸配電價。在上述文件的基礎(chǔ)上，2022年3月21日，國家發(fā)改委、國家能源局制定了《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》（下稱《實施方案》）。相比此前文件，《實施方案》有以下特點：

降本目標(biāo)定量化。近期，國內(nèi)各地發(fā)電側(cè)儲能項目普遍面臨經(jīng)濟性不足的問題，電量平價新能源發(fā)電項目配置儲能難以盈利，降低成本成為新型儲能發(fā)展的必由之路。此次《實施方案》聚焦當(dāng)前新型儲能行業(yè)痛點，強調(diào)到2025年新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件，并明確了電化學(xué)儲能系統(tǒng)成本降低30%以上的發(fā)展目標(biāo)。

技術(shù)路線多元化。近期我國新型儲能技術(shù)主要以鋰電池儲能為主，在前期動力電池市場高速增長下，鋰電池儲能成本降速正在逐步趨緩。2021年以來，新能源汽車爆發(fā)式增長拉動碳酸鋰等鋰電池上游材料漲價，預(yù)計隨著全球新能源汽車需求持續(xù)高速增長，鋰電池成本下降壓力加大。文件將“強化技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建新型儲能創(chuàng)新體系”作為重要工作，提出加大鈉離子電池、新型鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池等多種儲能技術(shù)關(guān)鍵核心技術(shù)裝備研發(fā)力度，加快新型儲能成本下降速度。

示范工作具體化。在此前《指導(dǎo)意見》“大力發(fā)展發(fā)電側(cè)、因地制宜發(fā)展電網(wǎng)側(cè)、靈活多樣發(fā)展用戶側(cè)”思路基礎(chǔ)上，《實施方案》突出了以多元技術(shù)路線、多場景區(qū)域、多時間尺度推動示范工作，并明確了青海、張家口等新型儲能著重示范區(qū)域。此外，在規(guī)?；l(fā)展方面，文件更強調(diào)要“穩(wěn)妥推進新型儲能產(chǎn)業(yè)化進程”，促進產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

政策機制精細化。《實施方案》提出要繼續(xù)研究新型儲能參與電力市場的準(zhǔn)入條件、交易機制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在“新能源+儲能”激勵辦法、電網(wǎng)側(cè)儲能成本疏導(dǎo)、用戶側(cè)儲能價格機制等方面也進一步呼應(yīng)了前期政策導(dǎo)向。

前?景

“十四五”是我國新型儲能發(fā)展的關(guān)鍵期，要推動產(chǎn)業(yè)持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展，建立健全適應(yīng)新能源和新型儲能的政策體系，以及推動新型儲能自身技術(shù)進步缺一不可。

政策層面，2021年1月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導(dǎo)意見》，提出到2025年，全國統(tǒng)一電力市場體系初步建成，國家市場與?。▍^(qū)、市）/區(qū)域市場協(xié)同運行，電力中長期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場一體化設(shè)計、聯(lián)合運營，跨省跨區(qū)資源市場化配置和綠色電力交易規(guī)模顯著提高，有利于新能源、儲能等發(fā)展的市場交易和價格機制初步形成。2021年8月，國家發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》，明確新增風(fēng)電、光伏項目可選擇15%功率/4小時時長（逐年調(diào)整）配置化學(xué)儲能完成市場化并網(wǎng)，儲能電站獲得相應(yīng)容量租賃補償。2022年2月，國家電投海陽101兆瓦/202兆瓦時儲能電站成功完成山東電力現(xiàn)貨市場日前交易，儲能電站獲得現(xiàn)貨市場及容量租金雙重收益。近期國家電網(wǎng)也提出積J支持新型儲能規(guī)?；瘧?yīng)用，提出力爭到2030年公司經(jīng)營區(qū)電化學(xué)儲能由300萬千瓦提高到1億千瓦。

技術(shù)層面，隨著鋰電池原材料供需矛盾的不斷加劇，近期鋰電池儲能成本呈現(xiàn)上漲趨勢，國內(nèi)鋰電池正極材料上游原料電池級碳酸鋰價格從2021年初5萬元/噸快速上漲至2022年初50萬元/噸，六氟磷酸鋰價格從11萬元/噸上漲至55萬元/噸，材料成本端綜合漲幅超過2倍，電池整體成本漲幅達到50%。受電池成本上升影響，鋰電池儲能電站系統(tǒng)成本從2021年初約1500元/千瓦時上漲至近1800元/千瓦時。考慮到動力電池市場需求和上游產(chǎn)能爬坡速度，預(yù)計短期內(nèi)上游原材料稀 缺形勢仍將持續(xù)，鋰電池儲能成本下降面臨較大阻力?！秾嵤┓桨浮诽岢鐾ㄟ^試點示范有望加速新型儲能技術(shù)多元化和成本下降，有利于形成新型儲能商業(yè)模式。

在推進新型儲能技術(shù)發(fā)展的同時，也需要看到一些新模式、新業(yè)態(tài)的變化。例如隨著電動汽車的普及，越來越多的有序充電、V2G、換電站等車網(wǎng)互動項目落地；綠氫產(chǎn)業(yè)的持續(xù)升溫也提升了各界對氫儲能的關(guān)注度。在“雙碳”目標(biāo)倒逼下，各類跨界元素也將深度參與電力系統(tǒng)運行，與儲能技術(shù)共同構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。

本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2022年04期，作者單位：國家發(fā)改委能源研究所

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