不久前，國家能源局下發(fā)《關于促進電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務補償(市場)機制試點工作的通知》，明確了電儲能參與調頻調峰輔助市場服務的地位。
儲能種類多種多樣，主要分為物理儲能、電磁儲能和電化學儲能等類型。近年來，電化學儲能技術受到各國關注，據(jù)美國能源部DOE項目庫不完全統(tǒng)計，至2014年初，由美國、日本、歐盟、澳大利亞和我國等實施的MW及以上規(guī)模的儲能示范工程達180余項，其中電化學化儲能示范數(shù)量近百項，項目數(shù)占比為53%，在電化學儲能示范項目數(shù)中，鋰離子電池所占比重最高，達48%。
在眾多的儲能技術中，除了抽水蓄能之外，其它儲能技術還處于半商業(yè)化或研發(fā)階段。技術經(jīng)濟性不足是阻礙儲能技術應用推廣的一個重要原因。儲能的技術經(jīng)濟性，可以體現(xiàn)在循環(huán)壽命、效率、全壽命周期發(fā)電、成本等方面。從目前實際發(fā)展來看，儲能中經(jīng)濟型最好的，當屬鋰離子電池。例如，2011年，鋰離子電池(含電池管理系統(tǒng)) 售價是3750元/千瓦時，當時循環(huán)壽命只能算2000次，如果計算了效率、PCS、運維周期和建設周期的折舊，電池的全壽命周期的度電成本是2.94 元。近年來，鋰離子電池性能不斷提升，而成本不斷下降，到2015年底，其電成本數(shù)已經(jīng)降到7毛錢左右，預計到2018年底，其度電成本能降到3-4毛錢，這個價格基本上保障電力用戶利用電力峰谷差價實現(xiàn)套利。鋰離子電池儲能技術的發(fā)展實際上得益于電動汽車動力電池的突破。近年來，國內(nèi)外對動力鋰離子電池研發(fā)投入很大，有力地推動了鋰離子電池的技術進步，此外，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，以及產(chǎn)線的巨大投入，也有效降低了電池的成本。
事實上，自2015年起，國家陸續(xù)出臺多項支持儲能發(fā)展的政策。而隨著一系列政策利好，電力儲能技術或正迎來新風口。
行業(yè)加速正當時
隨著中國經(jīng)濟不斷發(fā)展，預計在未來20年內(nèi)，中國電力需求仍將持續(xù)增長。但與發(fā)達國家相比，目前中國人均用電量較低，且中國的用電結構可調整余地較大，中國用電的三個大頭分別是：73.5%的工業(yè)用電，11.8%的商業(yè)用電和11.8%的居民用電。而在美國、日本、德國、法國和韓國，工業(yè)用電的比例并沒有那么高，和商業(yè)用電和居民用電呈現(xiàn)三駕馬車的局面。同時，中國發(fā)電裝機容量世界第一，但燃煤火力發(fā)電比例過高、環(huán)保壓力巨大。電源結構面臨巨大變革。
目前中國正在大力發(fā)展可再生能源，由于風電、光伏發(fā)電出力的波動性和隨機性特征，大規(guī)?？稍偕茉唇尤牒拖{仍然面臨困難，致使“三北”地區(qū)棄風棄光嚴重。此外，大量分布式電源接入為配電網(wǎng)的控制保護和運行管理帶來挑戰(zhàn)。
更重要的是，我國城市負荷增加過快，這與局部的線路負載不均有關——有的地方根據(jù)不夠用，有的地方負載卻是空的。城市用電結構也在不斷發(fā)生變化，例如傳統(tǒng)的商場用電量較少(變壓器容量較小)，近年來電商對傳統(tǒng)商業(yè)的沖擊下，商場(或商業(yè)中心)不得不引入餐飲及娛樂游戲場所，致使用量增大，需要增容。電動汽車也是一個例子，電動汽車需要有場地和配電資源，配電容量不足的地方，充電樁將無法安裝，因此這些問題也和城市快速增長、用電結構有關系。
上述形勢為儲能應用市場的形成帶來機會。隨著，儲能技術的不斷成熟和技術經(jīng)濟性的不斷提升，儲能在電力系統(tǒng)的廣泛應用只是一個時間和契機的問題。
儲能應用的發(fā)展方向
十三五期間，儲能應用技術發(fā)展的方向：
一是儲能參與可再生能源發(fā)電從本地應用向系統(tǒng)級應用發(fā)展。理論上看，集中式儲能發(fā)電的趨勢可能要從過去的發(fā)電由單點接入點向系統(tǒng)級發(fā)展，由單點接入的向多點的綜合儲能發(fā)展，由功能性的接入到需求型導向應用發(fā)展，通俗上看，就是分布式儲能要實現(xiàn)高度融合。
二是儲能系統(tǒng)從單一功能走向多元化，由儲能終端的用電多樣化到最后形成聚合統(tǒng)一發(fā)揮作用。根據(jù)儲能的本體來講，重點是鋰離子電池。這時候長壽命、低成本、高安全是未來技術發(fā)展重點。
三是從功能性示范到需求導向型應用發(fā)展。目前，儲能的示范工程以展示新型儲能技術，并對其技術適用性進行評估為目的，未來儲能應用將更多從電網(wǎng)切實功能需求出發(fā)，完善相關理論基礎，建立模型和工具。
四是分散式儲能系統(tǒng)匯聚效應進一步發(fā)揮。未來，通過儲能的時空調節(jié)能力實現(xiàn)功率與能量流的二次分配，承載多能源有效融合，研制儲能能源路由器核心裝備，契合新型用電及多種能量互動，開發(fā)三位一體的新型智慧控制系統(tǒng)，開展基于儲能融合多能源接入、能量交互及新型用電的一體化工程示范。
而從應用角度來講，儲能在可再生能源應用比例和裝機比例明顯增加，在分布式和微網(wǎng)應用中增長速度也被重點關注。
在發(fā)電側，可以通過儲能技術快速響應速度，在進行輔助動態(tài)運行時提高火電機組的效率，減少碳排放，同時，避免動態(tài)運行對機組壽命的損害，減少設備維護和更換設備的費用。此外，儲能可以降低或延緩對新建發(fā)電機組容量的需求。
輸配電領域將是儲能應用的最主要的領域，調頻、電壓支撐、調峰、備用容量無功支持、緩解線路阻塞、延緩輸配電擴容升級和變電站直流電源領域，都將發(fā)揮儲能技術的價值。
在用戶側，由于用戶的個性化和互動化的需求要求比較高，儲能已經(jīng)在這個領域有所應用。未來，除了幫助電力用戶實現(xiàn)分時段電價管理的手段，在電價較低時對儲能系統(tǒng)充電，在高電價時放電之外，儲能可以幫助用戶在自身用電負荷較低的時段對儲能設備充電，在需要高負荷時，利用儲能設備放電，從而降低自己的最高負荷，達到減低容量費用的目的，在電能質量方面，其可以提高供電質量和可靠性。(作者系中國電科院首席專家)
