碳中和：儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的歷史性機(jī)遇

    2020年9月，中國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上承諾：二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“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(guò)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(lái)源看，能源消費(fèi)二氧化碳排放占我國(guó)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(duì)于碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。而在能源領(lǐng)域中，電力部門(mén)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(shì)下，電力系統(tǒng)走向零碳發(fā)展將是實(shí)現(xiàn)“30·60目標(biāo)”之中的一大關(guān)鍵。

 

    因此，2020年12月，中國(guó)又在氣候雄心峰會(huì)上進(jìn)一步承諾：到2030年中國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽(yáng)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(chǔ)能將迎來(lái)跨越式發(fā)展新階段。

 

    “30·60目標(biāo)”之下，儲(chǔ)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(chǔ)能聯(lián)盟年度盛會(huì)第十屆“儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)”(ESIE2021)將以“支撐國(guó)家雙碳新戰(zhàn)略，共謀儲(chǔ)能跨越式發(fā)展”為主題，沿襲“會(huì)、展、賽”3+N融合互動(dòng)的形式，匯聚一線(xiàn)儲(chǔ)能企業(yè)，邀請(qǐng)全球儲(chǔ)能領(lǐng)域產(chǎn)、政、學(xué)、研各界精英逾萬(wàn)人匯聚盛會(huì)，凝識(shí)聚力共商儲(chǔ)能發(fā)展大勢(shì)，推動(dòng)儲(chǔ)能市場(chǎng)化長(zhǎng)效機(jī)制建立。

 

    儲(chǔ)能支撐高比例可再生能源發(fā)展

 

    根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)風(fēng)電光伏累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)超過(guò)5億千瓦，到2030年風(fēng)電、光伏要實(shí)現(xiàn)裝機(jī)容量12億千瓦的目標(biāo)，未來(lái)十年還需實(shí)現(xiàn)約7億千瓦的增長(zhǎng)，即每年7000萬(wàn)千瓦。

 

    可再生能源行業(yè)普遍對(duì)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)態(tài)度樂(lè)觀。中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，“十四五”期間，國(guó)內(nèi)年均光伏新增裝機(jī)規(guī)模一般預(yù)計(jì)是7000萬(wàn)千瓦，樂(lè)觀預(yù)計(jì)是9000萬(wàn)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(wàn)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(wàn)千瓦。

 

    單從數(shù)據(jù)來(lái)看，12億千瓦的目標(biāo)似乎能夠輕松實(shí)現(xiàn)。但電力低碳化不是簡(jiǎn)單的做加法，要克服風(fēng)電光伏的間歇性和波動(dòng)性，整體電力系統(tǒng)都需要發(fā)生轉(zhuǎn)變。儲(chǔ)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(guò)去十多年，補(bǔ)貼政策帶動(dòng)了風(fēng)電光伏的高速發(fā)展，也把嚴(yán)重的棄風(fēng)棄光問(wèn)題丟給整個(gè)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(guò)數(shù)年努力，除了少數(shù)省份，中國(guó)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(jī)背后仍然有深重的憂(yōu)慮。隨著發(fā)電裝機(jī)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，未來(lái)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(huì)增速放緩直至減少，這意味著電力系統(tǒng)對(duì)靈活性資源的需求將更加迫切。儲(chǔ)能是我國(guó)未來(lái)提升系統(tǒng)靈活性的重要、可靠的選擇之一。自2020年以來(lái)，已有青海、內(nèi)蒙古、山東、湖南等近二十個(gè)省市出臺(tái)鼓勵(lì)新能源配套儲(chǔ)能的支持性文件。然而，真正落地的儲(chǔ)能配建項(xiàng)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(chǔ)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(chǔ)能只增加成本不增加收益，發(fā)電企業(yè)缺乏動(dòng)力，只求用最小成本完成任務(wù);從儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)角度看，被迫卷入低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，盡管企業(yè)短期內(nèi)獲得了項(xiàng)目，長(zhǎng)期來(lái)看行業(yè)得不到良性發(fā)展;從整個(gè)電力系統(tǒng)角度看，由于源網(wǎng)不協(xié)調(diào)，儲(chǔ)能可能面臨缺乏規(guī)劃、建而不用等問(wèn)題，推高整個(gè)電力系統(tǒng)的消納成本。儲(chǔ)能與可再生能源如何高效協(xié)同發(fā)展，尚需面臨成長(zhǎng)過(guò)程中的陣痛。

 

    ESIE2021將舉辦“碳中和目標(biāo)下儲(chǔ)能與新能源融合發(fā)展路徑”、“儲(chǔ)能與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)”、“儲(chǔ)能安全與標(biāo)準(zhǔn)”等多場(chǎng)主題論壇，屆時(shí)將邀請(qǐng)行業(yè)專(zhuān)家與業(yè)界精英共同探討儲(chǔ)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(jì)創(chuàng)造發(fā)展環(huán)境

 

    “30·60目標(biāo)”的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)整個(gè)電力領(lǐng)域的頂層設(shè)計(jì)，將在這一過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用的儲(chǔ)能同樣如此。

 

    頂層設(shè)計(jì)，首先是規(guī)劃。

 

    “十四五”既是風(fēng)光“平價(jià)上網(wǎng)”的開(kāi)始，也是邁向“30·60目標(biāo)”的起點(diǎn)，關(guān)于規(guī)劃編制的種種跡象已經(jīng)表明，國(guó)家層面各類(lèi)“十四五”規(guī)劃中，儲(chǔ)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(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)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(chǔ)能力”，此后多個(gè)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(chǔ)能項(xiàng)目促進(jìn)新能源發(fā)展。

 

    此外，國(guó)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(gè)規(guī)劃文件中，都將儲(chǔ)能提到前所未所有的戰(zhàn)略高度。這些頂層規(guī)劃將為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)十四五期間實(shí)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(chǔ)能聯(lián)盟深度參與國(guó)家多個(gè)儲(chǔ)能相關(guān)政策編制工作，推進(jìn)儲(chǔ)能在新的能源形勢(shì)下發(fā)揮更大的作用與價(jià)值。

 

    頂層設(shè)計(jì)，市場(chǎng)機(jī)制必不可少。

 

    當(dāng)前，儲(chǔ)能所面臨的種種困境都與市場(chǎng)建設(shè)的不完善相關(guān)。“誰(shuí)受益，誰(shuí)付費(fèi)”的市場(chǎng)機(jī)制和補(bǔ)償機(jī)制尚未形成，可再生能源配置儲(chǔ)能的成本尚無(wú)合理的機(jī)制進(jìn)行疏導(dǎo)，儲(chǔ)能獨(dú)立的市場(chǎng)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(shí)電價(jià)政策的基礎(chǔ)上，用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能若想實(shí)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(chǔ)能正在受到越來(lái)越多的市場(chǎng)政策支持。發(fā)電側(cè)，多省輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)不斷推進(jìn)，山西廣東蒙西等地區(qū)儲(chǔ)能調(diào)頻收益可觀，青海省則探索“共享儲(chǔ)能”，允許獨(dú)立儲(chǔ)能電站與可再生能源開(kāi)展調(diào)峰交易;在電網(wǎng)側(cè)，國(guó)家能源局對(duì)外認(rèn)可“部分電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能設(shè)施實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸電線(xiàn)路、變電設(shè)備的投資替代，將其建設(shè)經(jīng)營(yíng)成本納入電網(wǎng)企業(yè)提供輸配電服務(wù)的費(fèi)用支出，具有一定的合理性”;在用戶(hù)側(cè)，虛擬電廠(chǎng)機(jī)制正在探索，儲(chǔ)能也有望參與其中。隨著儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步和行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的話(huà)語(yǔ)權(quán)正在增強(qiáng)。

 

    如何保證儲(chǔ)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(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展掃清制度障礙?儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)是什么?ESIE2021將聚焦十四五產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，助力國(guó)內(nèi)外企業(yè)把握政策動(dòng)向，峰會(huì)期間特設(shè)中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高峰對(duì)話(huà)、儲(chǔ)能領(lǐng)袖閉門(mén)會(huì)、并將舉辦十大主題論壇及專(zhuān)題研討會(huì)，緊扣儲(chǔ)能發(fā)展脈搏，邀請(qǐng)行業(yè)頂級(jí)專(zhuān)家及領(lǐng)軍企業(yè)決策者分享最新觀點(diǎn)和研究，為產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)提供政策依據(jù)。屆時(shí)將有200位權(quán)威專(zhuān)家精英蒞臨演講，預(yù)計(jì)超過(guò)10000多位行業(yè)精英共同研討儲(chǔ)能大計(jì)。

 

    即將成為下一個(gè)世界第一?

 

    2021年，美國(guó)總統(tǒng)拜登上任第一天就立即宣布重返應(yīng)對(duì)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(guó)際公約的幾年間，歐盟于2019年出臺(tái)的碳中和計(jì)劃，中國(guó)、日本和韓國(guó)于2020年底先后公布碳中和時(shí)間表。現(xiàn)在，美國(guó)重新加入，世界能源革命正在加速前進(jìn)。

 

    應(yīng)對(duì)氣候變化不僅是代際發(fā)展倫理問(wèn)題，也是國(guó)際政治議題，更是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域。氣候議題催生出的低碳經(jīng)濟(jì)是一個(gè)誘人的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，吸引大國(guó)之間不斷博弈。已有日本學(xué)者提出：“目前的國(guó)際秩序正圍繞著‘綠色’迅速發(fā)生變化，各國(guó)已經(jīng)圍繞綠色發(fā)展進(jìn)入產(chǎn)業(yè)政策的大競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代。”

 

    在可再生能源發(fā)電領(lǐng)域，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)花了十余年時(shí)間，從嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口，到實(shí)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(gè)產(chǎn)業(yè)鏈握在中國(guó)手中。在汽車(chē)電動(dòng)化領(lǐng)域，中國(guó)強(qiáng)力推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展，動(dòng)力鋰電池產(chǎn)能已達(dá)到世界第一，并繼續(xù)與日韓展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，全球鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈目前主要集中在中日韓三國(guó)。

 

    而在電力儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展上，國(guó)家間的競(jìng)爭(zhēng)還尚未見(jiàn)分曉。中國(guó)的科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)是否能夠在儲(chǔ)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(chǔ)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(guó)均十分重視電池及儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)。在中國(guó)，“儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)技術(shù)”也已被科技部列入“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃。

 

    鋰電池在目前的儲(chǔ)能應(yīng)用中占主導(dǎo)地位，其成本在過(guò)去十年也實(shí)現(xiàn)了快速下降。不過(guò)，就各國(guó)實(shí)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(zhǎng)充放電時(shí)間、更長(zhǎng)壽命以及價(jià)格更低廉的儲(chǔ)能技術(shù)，以支撐高比例可再生能源的發(fā)展。鋰電池儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、物理儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱等技術(shù)都有可能在電力系統(tǒng)中創(chuàng)造價(jià)值?？萍歼M(jìn)步將為儲(chǔ)能發(fā)展和碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)新的想象空間。