文/阮曉東

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)“領(lǐng)跑”新能源市場(chǎng)

文/阮曉東

加緊對(duì)儲(chǔ)能新技術(shù)的研發(fā)，力圖將各種儲(chǔ)能新技術(shù)加速應(yīng)用到電力體系中，以此來促進(jìn)中國能源體系的變革

在能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)所扮演的“電力硬盤”的角色越來越受到關(guān)注，電力公司、高科技公司、政府和電力用戶都開始關(guān)注電力儲(chǔ)存技術(shù)的潛力。目前，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從概念發(fā)展成為智能電網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分，世界各國的電網(wǎng)都在積極參與推動(dòng)這一領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。隨著我國電力市場(chǎng)化程度的不斷提高，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在新電改的刺激下正在迎來重要發(fā)展機(jī)遇。特別是由于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)掘?qū)⒔鉀Q可再生能源和電動(dòng)汽車發(fā)展難題，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)已成為我國新一輪的投資熱點(diǎn)。與此同時(shí)，中國也加緊對(duì)儲(chǔ)能新技術(shù)的研發(fā)，力圖將各種儲(chǔ)能新技術(shù)加速應(yīng)用到電力體系中，以此來促進(jìn)中國能源體系的變革。

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)受到全球關(guān)注

美國能源企業(yè)特斯拉在今年4月推出了Powerwall家用儲(chǔ)能電池，引起了各國的廣泛注意。據(jù)稱，Powerwall可以將電費(fèi)低廉時(shí)儲(chǔ)存的電能在電費(fèi)高昂時(shí)釋放，并與可再生能源（太陽能、風(fēng)電）配套使用，所以其具備一定的經(jīng)濟(jì)性，這也成為Powerwall儲(chǔ)能電池大規(guī)模推廣的最重要原因。實(shí)際上，由于儲(chǔ)能技術(shù)在發(fā)輸配用環(huán)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、容量調(diào)節(jié)等價(jià)值，所以先進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)正受到全球關(guān)注，很多先進(jìn)儲(chǔ)能電池生產(chǎn)商都相繼在美國、亞洲和歐洲建立新工廠，歐盟、韓國、日本等國也都設(shè)立專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持儲(chǔ)能技術(shù)的研究與開發(fā)。

比如美國政府已將大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)定位為支撐新能源發(fā)展的戰(zhàn)略性技術(shù)，并在政策制訂、 資金扶持、補(bǔ)貼機(jī)制、投資稅收抵扣等方面提供強(qiáng)有力的支持。日本政府除直接支持前期研發(fā)外，還扶持了大量示范性項(xiàng)目，以鼓勵(lì)大容量儲(chǔ)能技術(shù)的推廣應(yīng)用。

我國政府也十分了解儲(chǔ)能技術(shù)和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)中國能源體系的重要作用。并且早就在該方面展開了一系列的工作。據(jù)悉，目前中國的鉛酸電池技術(shù)和抽水蓄能技術(shù)已經(jīng)較為成熟，并且已經(jīng)開發(fā)使用超過10年；以鋰離子電池為代表性的第二代化學(xué)電池正在完成從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到大規(guī)模商業(yè)化的過程，目前正積極致力于儲(chǔ)能及汽車用動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)用；燃料電池、液流電池、金屬-空氣電池等技術(shù)正處于研發(fā)的過程中，但很多企業(yè)或研究單位的產(chǎn)品已經(jīng)展示了進(jìn)一步發(fā)展的潛力。

進(jìn)入到2015年，國內(nèi)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在新電改政策的刺激下，正在迎來重要的發(fā)展機(jī)遇。

其中一個(gè)重要的發(fā)展方向是智能電網(wǎng)的建設(shè)亟需儲(chǔ)能技術(shù)的支持。由于儲(chǔ)能技術(shù)可以為電力發(fā)、輸、配、用各環(huán)節(jié)提供了有效的能量緩沖和能量潤滑，并且在一定程度上對(duì)電力使用進(jìn)行更合理的二次調(diào)配，所以可以大大改進(jìn)電力使用的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。智能電網(wǎng)所強(qiáng)調(diào)的電網(wǎng)能量管理智能化的要求、對(duì)電力可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求、對(duì)新能源接納的要求都為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

與此同時(shí)，我們也看到中國的儲(chǔ)能應(yīng)用示范項(xiàng)目正在呈現(xiàn)爆發(fā)發(fā)展的態(tài)勢(shì)。其中一個(gè)方向是分布式發(fā)電及微網(wǎng)的建設(shè)所帶動(dòng)的儲(chǔ)能項(xiàng)目的建設(shè)，另外是再生能源并網(wǎng)也帶動(dòng)了儲(chǔ)能項(xiàng)目的發(fā)展。隨著中國微電網(wǎng)電價(jià)及補(bǔ)貼方案進(jìn)入征求意見稿討論階段，微網(wǎng)項(xiàng)目或有望獲得70%的系統(tǒng)補(bǔ)貼。若該政策得到落實(shí)，將會(huì)激活中國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，甚至撬動(dòng)全球儲(chǔ)能市場(chǎng)。

表 1： 我國各區(qū)域儲(chǔ)能項(xiàng)目分布情況

解決新能源和電動(dòng)汽車發(fā)展難題

目前我國正在進(jìn)入經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型期，我國經(jīng)濟(jì)多年依靠的投資、出口、消費(fèi)三駕馬車遇到了前所未有的問題，同時(shí)粗放式的發(fā)展模式已經(jīng)讓我國的單位產(chǎn)品的資源消耗量、環(huán)境污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家。中國經(jīng)濟(jì)正在向資源消耗少、產(chǎn)出效益好、人民安居樂業(yè)的發(fā)展階段轉(zhuǎn)型。新能源發(fā)展在低碳轉(zhuǎn)型的過程中給人類提供了清潔可持續(xù)的能源來源，電動(dòng)汽車的崛起則為石油大規(guī)模替代提供了可能。此外，新能源和電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展因?yàn)樯婕暗漠a(chǎn)業(yè)鏈長，波及面廣，所以這兩個(gè)產(chǎn)業(yè)在我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程中受到了特別的重視。

不過，新能源具有間斷性的特點(diǎn)，電網(wǎng)無法大規(guī)模消納并網(wǎng)。新能源在運(yùn)行過程中很多是“靠天吃飯”，無論是風(fēng)能還是太陽能。在沒有風(fēng)的陰天，如何保證居民的的正常生產(chǎn)生活用電？電網(wǎng)的運(yùn)營需要穩(wěn)定頻率，風(fēng)能和太陽能每天大起大落，如何防止波動(dòng)引發(fā)停電事故？

反復(fù)研討之后，世界各國都把“突圍”的重?fù)?dān)壓在了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的建設(shè)上。主要原因就是儲(chǔ)能既作為能量來源，也作為負(fù)載，特別是平抑大規(guī)模清潔能源發(fā)電接入電網(wǎng)帶來的波動(dòng)性，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性。當(dāng)然，儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行還有其他好處，比如幫助增加可再生能源的滲透率，促進(jìn)分布式（微電網(wǎng)）發(fā)電的發(fā)展，通過電價(jià)設(shè)計(jì)，促進(jìn)電力市場(chǎng)自由化（比如前述的Powerwall家用儲(chǔ)能電池）。

所以，當(dāng)前我國十分重視儲(chǔ)能技術(shù)在新能源電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用。其應(yīng)用的中短期目標(biāo)是讓電池儲(chǔ)電系統(tǒng)充當(dāng)電網(wǎng)“穩(wěn)壓器”，當(dāng)可再生發(fā)電能力超過用電需求時(shí)，把多余的電力儲(chǔ)存起來，晚上風(fēng)力不足或沒有太陽的時(shí)候，釋放儲(chǔ)存的電力。長期目標(biāo)則是建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)，儲(chǔ)能技術(shù)可以讓原來“剛性”的電力系統(tǒng)變得更加柔性，所以其在確保大電網(wǎng)安全性和可靠性、加強(qiáng)區(qū)域電網(wǎng)峰谷負(fù)荷調(diào)節(jié)能力、提高輸變電能力、改善電能質(zhì)量等方面有著重要的作用。

儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車發(fā)展的重要性則比較直觀。

電動(dòng)汽車以電力代替石油產(chǎn)品，沒有尾氣污染，是解決我國能源和環(huán)境問題的重要手段。目前世界上越來越多的國家、企業(yè)投入到電動(dòng)汽車的發(fā)展行列中，新的電動(dòng)汽車企業(yè)不斷涌現(xiàn)。而作為世界第一汽車產(chǎn)銷國，我國政府把電動(dòng)汽車的發(fā)展作為汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)對(duì)能源安全、氣候變化和結(jié)構(gòu)升級(jí)問題的重要突破口，以及實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的重要舉措。

然而，當(dāng)前我國電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍受諸多技術(shù)因素影響，比如電池的電量、充換電技術(shù)、服務(wù)定價(jià)機(jī)制、商業(yè)推廣模式等。其中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)仍然是電池能量。2000年以來，世界電動(dòng)汽車發(fā)展的突破，也與電池能量，即儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步迅速密切相關(guān)。鉛酸蓄電池、鎳基電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池等讓電動(dòng)汽車不斷獲得越來越高的動(dòng)力支持。目前，全球汽車制造商使用的動(dòng)力電池主要使用鋰電池，比如以特斯拉為代表的鎳鈷鋁酸鋰電池（鈷酸鋰電池）、以比亞迪為代表的磷酸鐵鋰電池和以日本汽車為代表的錳酸鋰電池。但是由于鋰電池的能量密度低，目前電動(dòng)汽車的行駛里程一般只有150-300公里之間。

新的儲(chǔ)能技術(shù)似乎出現(xiàn)了曙光。據(jù)西方媒體2014年末報(bào)道，西班牙Graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)的石墨烯電池，一次充電時(shí)間只需8分鐘，可行駛1000公里，被石墨烯研究者稱做“超級(jí)電池”。按照西班牙上述機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，石墨烯也可能大幅度增加電池的容量?！俺?jí)電池”參數(shù)顯示，其能量密度超過600wh/kg，是目前動(dòng)力鋰電池的5倍；使用壽命是目前鋰電池兩倍；其成本將比目前鋰電池降低77%。這有望解決新能源汽車長期面臨的充電速度和巡航里程問題。

電動(dòng)汽車的充電、巡航里程和安全問題都涉及電池。儲(chǔ)能技術(shù)作為新能源發(fā)展和電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其技術(shù)突破將改變整個(gè)世界的能源格局。儲(chǔ)能技術(shù)作為新能源時(shí)代的核心技術(shù)之一，必將為人類打開一扇通往新能源時(shí)代的門。對(duì)于中國而言，電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能技術(shù)和風(fēng)電、太陽能的有效結(jié)合，除了清潔發(fā)展，還可以形成對(duì)石油的有效替代，保障能源安全，這正是政府重視儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展的原因。

中國加緊研發(fā)儲(chǔ)能新技術(shù)

當(dāng)今世界，儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家綜合國力的主要標(biāo)志，成為國際智力和經(jīng)濟(jì)力競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)和主要手段。目前世界儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展和研究水平較高的國家主要是日本、美國等國家，這些國家已經(jīng)具備較為完備的儲(chǔ)能研發(fā)基礎(chǔ)，并得到政府的充分重視，因此在研究上也往往比較超前和完善。

比如目前世界上超級(jí)電容的市場(chǎng)份額基本被日本、美國、俄羅斯占據(jù)，其中日本超級(jí)電容的生產(chǎn)量占全球超級(jí)電容生產(chǎn)總量的50%以上。相比之下，我國國內(nèi)從事小容量超級(jí)電容生產(chǎn)的廠家有20-30家，但能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)大容量超級(jí)電容器并達(dá)到實(shí)用化水平的廠家只有5、6家；壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能處于研究階段，還沒有成熟裝 和產(chǎn)品，以國外企業(yè)為主。即使是水電儲(chǔ)能領(lǐng)域，雖然我國水電設(shè)備企業(yè)有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，但技術(shù)和市場(chǎng)份額遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后國外企業(yè)。

正因?yàn)槿绱?，近幾年來，我國政府及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)針對(duì)我國在能源互聯(lián)網(wǎng)、規(guī)?；瘍?chǔ)能、微電網(wǎng)儲(chǔ)能、分布式可再生能源儲(chǔ)能、通訊基站儲(chǔ)能、工業(yè)節(jié)能用儲(chǔ)能技術(shù)、家庭儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車風(fēng)光儲(chǔ)充（換）電站等應(yīng)用領(lǐng)域需求，積極組織實(shí)施儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究，推動(dòng)前瞻性關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，也取得了一定的進(jìn)展。

比如壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)具有儲(chǔ)能容量大、電能轉(zhuǎn)換效率高、安全可靠、環(huán)境友好等特性，被視為繼抽水蓄能電站之后一種極具潛力的大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)。由中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所、清華大學(xué)及中國電力科學(xué)研究院共同研制的“500kW非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能發(fā)電示范系統(tǒng)”在安徽蕪湖成功實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁發(fā)電，完成100kW發(fā)電的階段目標(biāo)。此次系統(tǒng)發(fā)電成功，標(biāo)志著我國在大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域的一項(xiàng)重要突破，這對(duì)推進(jìn)我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

全釩液流電池是一種適用于風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電過程的大容量蓄電儲(chǔ)能裝備，能夠克服風(fēng)能、太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定、不連續(xù)的缺陷。清華大學(xué)王保國教授課題組利用該研究成果已經(jīng)開發(fā)成功5 kW、10 kW兩種規(guī)格的電堆，能量效率超過73%，進(jìn)入批量試制階段。該電池具有容量大、壽命長、效率高、成本低、安全可靠的特點(diǎn)。據(jù)悉，該課題組的科研成果“大規(guī)模蓄電儲(chǔ)能的全釩液流電池技術(shù)與裝備”采用自主創(chuàng)新的質(zhì)子傳導(dǎo)膜、電解液、電堆設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，在電池性能與性價(jià)比方面十分具有競(jìng)爭(zhēng)力。該項(xiàng)目還在去年獲得日內(nèi)瓦國際發(fā)明展覽會(huì)獎(jiǎng)，是我國全釩液流電池儲(chǔ)能裝備與技術(shù)在國際上首次獲得大型獎(jiǎng)項(xiàng)，對(duì)我國儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)品在國際上得到認(rèn)可具有里程碑意義。

電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，對(duì)動(dòng)力鋰電池在大功率輸出和安全性能等方面提出了更高要求。由中科院青島生物能源與過程研究所建立的青島儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院成功開發(fā)出新一代全固態(tài)聚合物鋰電池，已經(jīng)與山東威能環(huán)保電源有限公司簽訂合作協(xié)議。據(jù)悉，青島儲(chǔ)能院利用具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的濕法抄造、界面耦合和功能化修飾等技術(shù)，成功研制出高安全性和耐高電壓的動(dòng)力鋰電池隔膜。同時(shí)，研究人員以自主研發(fā)的阻燃纖維素為基材，通過功能化改性和耦合等相關(guān)工藝，研制出一款新的全固態(tài)聚合物電解質(zhì)。其具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)異的倍率充放電性能以及較寬的溫度使用范圍，應(yīng)用前景廣闊。

高能鎳碳超級(jí)電容電池，既具有電容器可以快速充放電的特點(diǎn)，又具有電化學(xué)電池儲(chǔ)能高的特點(diǎn)，是近年來世界各國競(jìng)相發(fā)展的核心動(dòng)力儲(chǔ)能設(shè)備。由中國工程院周國泰院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)生產(chǎn)的高能鎳碳超級(jí)電容電池，在安全性、記憶性、充電時(shí)間方面取得了突破，在容量、壽命、充放電效率、安全性能等方面都有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。高能鎳碳超級(jí)電容電池的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)壽命5萬次以上，實(shí)際使用充放電循環(huán)已達(dá)1.5萬次，是普通蓄電池的25～100倍。充放電效率方面，該電池充電10分鐘即可達(dá)到其額定容量的95%以上，大電流放電能力強(qiáng)，能量轉(zhuǎn)換效率高。而由于獨(dú)特的工藝，高能鎳碳超級(jí)電容電池在遇到過充或短路也不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)，外部劇烈撞擊或燃燒也不會(huì)爆炸，而且具有良好的高低溫性能與環(huán)境適應(yīng)性，可在零下40℃至零上70℃之間正常使用。

另外，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所通過和上海市電力公司合作研發(fā)的大容量鈉硫儲(chǔ)能電池也獲得重要突破，他們成功研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的容量為650Ah的鈉硫儲(chǔ)能單體電池，使我國成為繼日本之后世界上第二個(gè)掌握大容量鈉硫單體電池核心技術(shù)的國家。

總體來看，隨著技術(shù)上的突破和新材料的引入，儲(chǔ)能產(chǎn)品性能上的提升和成本的降低是整體的趨勢(shì)。我國當(dāng)前已經(jīng)在儲(chǔ)能技術(shù)研究不斷獲得突破，中國電力科學(xué)院、中科院工程熱物理研究所、中科院過程工程研究所、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、華南理工大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、香港理工大學(xué)等國內(nèi)外知名高校、科研院所，以及寧波南車新能源科技有限公司、今日能源科技發(fā)展有限公司、北京英格海德分析技術(shù)有限公司等領(lǐng)軍企業(yè)也取得了很多突破。

應(yīng)用示范項(xiàng)目引導(dǎo)儲(chǔ)能市場(chǎng)建設(shè)

儲(chǔ)能技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。但是由于成本因素的制約，當(dāng)前戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)的市場(chǎng)仍然沒有完全打開。為了打開市場(chǎng)，擴(kuò)展應(yīng)用范圍和工程規(guī)模，眾多應(yīng)用示范項(xiàng)目正在引導(dǎo)著儲(chǔ)能市場(chǎng)的建設(shè)。

國家電網(wǎng)在發(fā)展可再生能源的過程中發(fā)揮著重要的“通路”作用。在很多微網(wǎng)的建設(shè)中，儲(chǔ)能項(xiàng)目是必須建設(shè)的項(xiàng)目之一。為了更好地評(píng)估我國儲(chǔ)能產(chǎn)品的性能和減少可再生能源對(duì)電網(wǎng)的沖擊，國家電網(wǎng)先后建設(shè)了多個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)和解決方案，以求搶占戶用儲(chǔ)能市場(chǎng)的先機(jī)。這些項(xiàng)目不僅分布在華北、西北地區(qū)的風(fēng)電儲(chǔ)能、分布式發(fā)電及微網(wǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目中，在華東和華南地區(qū)的海島分布式發(fā)電及微網(wǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目也有很多。這些示范項(xiàng)目可幫助分布式能源實(shí)現(xiàn)獨(dú)立微網(wǎng)運(yùn)營，有效解決目前的新能源棄電問題。另外還可以有效解決風(fēng)電、光伏等間歇性能源并網(wǎng)的問題，提升新能源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。在微網(wǎng)的應(yīng)用端，儲(chǔ)能裝可以使分布式能源在不接入大電網(wǎng)的前提下獨(dú)立、全天候運(yùn)營發(fā)電。

不少新能源企業(yè)為進(jìn)入儲(chǔ)能市場(chǎng)，也紛紛建立了自己的示范項(xiàng)目。比如比亞迪已經(jīng)在坪山新區(qū)比亞迪廠區(qū)建成了全球最大的用戶側(cè)鐵電池儲(chǔ)能電站，這也標(biāo)志該電站全面進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營階段。據(jù)了解，新落成的儲(chǔ)能電站占地面積1500平方米，建設(shè)容量為20MW/40MVH，由比亞迪電力科學(xué)研究院自主承建，于2013年9月開始建設(shè)，2014年7月竣工。該儲(chǔ)能電站可實(shí)現(xiàn)工業(yè)園用電負(fù)荷自主調(diào)解，是目前全球最大的用戶側(cè)鐵電池儲(chǔ)能電站。據(jù)比亞迪公司副總裁、電力科學(xué)研究院院長羅紅斌介紹，根據(jù)公司規(guī)劃，比亞迪還將在深圳、長沙、西安等工業(yè)園區(qū)建設(shè)總規(guī)模為100MW/200MWH的儲(chǔ)能電站。

還有一部分示范項(xiàng)目來自于科研單位和企業(yè)的合作。比如上海硅酸鹽所等“鈉硫電池”開展電站應(yīng)用工程示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目是中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所與上海電氣（集團(tuán)）總公司、國家電網(wǎng)上海市電力公司，面向新能源、智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略需求，按照“產(chǎn)研用”模式推進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。該項(xiàng)目經(jīng)過近三年的艱苦攻關(guān)才完成了電池性能提升與產(chǎn)品化研制、規(guī)模制備技術(shù)路線論證等主要工作，貫通生產(chǎn)線，形成定型產(chǎn)品并下線。目前該電站首組堆倉已經(jīng)成功并網(wǎng)，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行階段。國家科技部、國家電網(wǎng)公司等有關(guān)負(fù)責(zé)人、專家到崇明實(shí)地調(diào)研，對(duì)鈉硫電站工程化應(yīng)用進(jìn)展給予高度肯定。

這些示范項(xiàng)目正在為儲(chǔ)能市場(chǎng)尤其是儲(chǔ)能系統(tǒng)集成市場(chǎng)注入新的活力。隨著儲(chǔ)能成本不斷走低以及國家儲(chǔ)能補(bǔ)貼政策落實(shí)，毫無疑問，儲(chǔ)能大時(shí)代的序幕已經(jīng)拉開。目前我國的儲(chǔ)能技術(shù)正在從實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段逐步向示范工程建設(shè)階段以及商業(yè)化運(yùn)營快速發(fā)展。未來十年，我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將達(dá)到萬億以上的投資規(guī)模，儲(chǔ)能技術(shù)誘人的應(yīng)用前景正吸引著國內(nèi)眾多科研人員以及投資人的注意。

能源儲(chǔ)能將開啟黃金十年

各類型儲(chǔ)能在技術(shù)特性和經(jīng)濟(jì)性方面有著明顯區(qū)別，在電力系統(tǒng)中也有著不同的應(yīng)用方向。隨著我國電網(wǎng)大區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的形成，以及可再生能源發(fā)電比例的快速增長，大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)確保大電網(wǎng)安全性和可靠性、加強(qiáng)區(qū)域電網(wǎng)峰谷負(fù)荷調(diào)節(jié)能力、提高輸變電能力、改善電能質(zhì)量等方面有著重要的作用。

我國新能源儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用于 2011年開始起步，截至2014年末儲(chǔ)能技術(shù)累積裝機(jī)量約81MW。2014年末，國務(wù)院出臺(tái)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》。其中明確為提高可再生能源利用水平，要“加強(qiáng)電源與電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃，科學(xué)安排調(diào)峰、調(diào)頻、儲(chǔ)能配套能力。儲(chǔ)能作為新能源建設(shè)的配套設(shè)施有望迎來爆發(fā)式增長，開啟黃金十年。有關(guān)部門預(yù)計(jì)中國儲(chǔ)能市場(chǎng)（不包含抽蓄，壓縮空氣及儲(chǔ)熱）的容量有望于2020年超過1吉瓦，對(duì)應(yīng)65%的復(fù)合增長率。

據(jù)了解，儲(chǔ)能作為“9個(gè)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域”和“20個(gè)重點(diǎn)創(chuàng)新方向”之一，目前已被寫入中國國家級(jí)能源規(guī)劃文件，有望形成“十三五儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”。從2015年投運(yùn)、規(guī)劃和在建項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)情況來看，中國的儲(chǔ)能已經(jīng)形成兩個(gè)應(yīng)用熱點(diǎn)，其中一個(gè)是分布式發(fā)電及微網(wǎng)，另一個(gè)是可再生能源并網(wǎng)。此外，隨著中國微電網(wǎng)電價(jià)及補(bǔ)貼方案進(jìn)入征求意見稿討論階段，微網(wǎng)項(xiàng)目或有望獲得70%的系統(tǒng)補(bǔ)貼。若該政策得到落實(shí)，將會(huì)激活中國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，甚至撬動(dòng)全球儲(chǔ)能市場(chǎng)。

目前國內(nèi)已經(jīng)形成系列能源材料及高能電池產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)集群，比如宜春、承德、長沙等產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)已經(jīng)頗具規(guī)模。其中宜春國家鋰電新能源高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地于2011年年初正式揭牌，該基地為提升鋰電產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和集聚力，沿著鋰礦原料-碳酸鋰-鋰電池材料-鋰電池-鋰電汽車的產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行布局。承德則是以釩電池項(xiàng)目為核心，力爭(zhēng)建設(shè)“中國儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)基地”和“中國最大的儲(chǔ)能電池生產(chǎn)基地”，打造中國“釩谷”。長沙以儲(chǔ)能材料為節(jié)點(diǎn)，以“新動(dòng)力”和“新儲(chǔ)能”為核心，正在打造成為中國的“儲(chǔ)能材料之都”。目前長沙已建成3個(gè)國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，5個(gè)國家級(jí)工程技術(shù)中心，集聚10名院士，超過兩萬名專業(yè)技術(shù)人員，每年開發(fā)出100多項(xiàng)科技成果。

儲(chǔ)能項(xiàng)目美好的未來還在于其可以直接作為交通工具的動(dòng)力，這在眾多的城市軌道應(yīng)用中很有吸引力。比較有代表性的是廣州海珠有軌電車示范線項(xiàng)目，該項(xiàng)目是世界首列采用超級(jí)電容的儲(chǔ)能式100%低地板有軌電車。由于完全采用超級(jí)電容儲(chǔ)能電源驅(qū)動(dòng)，所以電車不排放廢氣，運(yùn)行無需架空受電網(wǎng)，能在乘客上下車的20、30秒鐘時(shí)間里快速充滿電，一次充電后能連續(xù)行駛4公里。制造該列車的南車株洲電力機(jī)車有限公司目前也正在積極推動(dòng)該種列車的市場(chǎng)化。

隨著人類對(duì)能源需求的逐漸增加，傳統(tǒng)能源在儲(chǔ)量、環(huán)境污染、能源效率以及成本等方面的約束日益突顯。尋求能源替代，對(duì)新能源進(jìn)行研究和利用已經(jīng)成為全世界的共同主題，也是未來不可逆的能源發(fā)展趨勢(shì)。儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展是可再生能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)的必須條件。有人認(rèn)為，至2050年人類的太陽能利用可以占總能源供應(yīng)的50%，但是必須要有經(jīng)濟(jì)可行的儲(chǔ)能技術(shù)才能達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，可以說，儲(chǔ)能技術(shù)與新能源技術(shù)可以真正的改變?nèi)祟惖哪茉垂?yīng)，創(chuàng)造美好的愿景。