儲能產業的 多重挑戰

2024-09-25     第一財經

[ 儲能在綠色轉型中的核心部分,通過緩解新能源的間歇性和不穩定性問題,儲能促進了能源的有效利用,為建立綠色低碳的能源系統提供了堅實的基礎。儲能系統發展的重要性不言而喻。 ]

三中全會剛剛結束,中央和地方有關全面綠色轉型的政策密集出台。《關於加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》首次對全面綠色轉型進行了系統部署,同時《加快構建碳排放雙控制度體系工作方案》《數字化綠色化協同轉型發展實施指南》《能源重點領域大規模設備更新實施方案》等密集發布。

可以說,儲能在綠色轉型中的核心部分,通過緩解新能源的間歇性和不穩定性問題,儲能促進了能源的有效利用,為建立綠色低碳的能源系統提供了堅實的基礎。鑒於其在促進電力系統綠色轉型以及推動新質生產力發展的核心作用,儲能系統發展的重要性不言而喻。

儲能產業在推動新質生產力中的關鍵角色

首先,新質生產力強調要積極培育包括新能源在內的新興產業。儲能作為新能源領域的重要組成部分,儲能技術的發展有助於新能源突破發展瓶頸,可以有效解決新能源的間歇性和不穩定性問題,從而促進新能源的消納。

其次,推動傳統產業高端化、智能化、綠色化轉型被認為是加快新質生產力發展的關鍵步驟。儲能系統可以在瞬間啟動並提供所需的電能,從而減少對傳統調峰設備的依賴,提高電力系統的調度能力,推動電力系統向更加高端化、智能化、綠色化的方向發展。

此外,科技創新是新質生產力發展的核心要素。在這方面,中國在以鋰離子電池技術為代表的新型儲能技術領域取得了顯著突破,不僅形成了完整的產業鏈,而且電池產業規模已躍居全球首位。

儲能產業發展的主要挑戰

作為支持綠色能源產業發展的關鍵,中國儲能產業的發展仍然面臨著多方面的挑戰。

第一,中國儲能產業尚未建立有效的價格機制,抑制了儲能的發展潛力。儘管一些省份如山東、廣東和山西正在嘗試讓儲能參與電力市場,但現有市場結構下的價格機制尚不足以激發儲能項目的廣泛參與。

首先,這些省份參與現貨市場的電量比例仍然較低,平均峰谷價差異並不明顯,限制了儲能在電能量市場中的套利空間,從而降低了投資者或運營者的參與意願。

其次,雖然一些地區如山東、廣東、山西等已嘗試開展儲能參與調峰、調頻等輔助服務。然而,這些市場機制往往存在准入門檻較高、激勵不夠充分和準確的問題。調頻輔助服務的補償機制並未充分考慮到不同調頻資源之間的差異,導致一些潛在的調頻資源未能得到有效激勵。

此外,在容量租賃方面,目前儲能的容量出租率並不高。這主要由於儲能的容量租賃價格較高,導致電力市場中的參與者對租賃儲能容量持觀望態度。

最後,作為先進生產力的質態,新質生產力更需要可持續的發展路徑。儘管儲能的容量補償機制在一定程度上緩解了儲能項目的成本壓力,但其長期可持續性仍然存在挑戰。

第二,中國儲能產業尚未建立完善的技術標準體系,限制了儲能的發展速度。

首先,電池管理系統作為儲能系統的關鍵組成部分,負責監控和調控電池的運行狀態。然而,目前電池管理系統尚未形成統一標準,導致各企業的產品在兼容性和互通性上存在障礙。這種情況不僅使系統集成變得更加複雜和昂貴,還對儲能系統的整體性能和可靠性產生了負面影響。

其次,能量管理系統是儲能系統的「大腦」,負責實現能量的高效利用和優化配置。然而,由於能量管理系統的標準體系尚未完善,不同儲能系統在能量調度和優化方面存在差異,導致能源利用效率低下和資源浪費。

此外,併網驗收是儲能系統接入電網的關鍵環節,直接關係到系統的安全穩定運行。然而,目前併網驗收的標準和流程尚不統一,不同地區和電網公司對於儲能系統的接入要求存在差異,這給企業的市場推廣和項目實施帶來了困難。

最後,電池回收是儲能產業可持續發展的重要環節。隨著儲能系統的廣泛應用,廢舊電池的數量將不斷增加,如何有效回收和處理這些電池成為了一個亟待解決的問題。

第三,目前中國儲能技術的成本相對較高,不利於儲能長期競爭力的形成。

首先,高成本體現在儲能技術的建設、運營和維護上。從初始投資到設備購置、安裝調試、運行監控及系統維護,每個環節都需要大量的資金支持。特別是對於大規模儲能項目而言,所需的資金投入顯著增加,這對參與企業和投資者的財務實力構成了考驗。

其次,儲能技術的複雜性也導致了運營和維護成本的上升。為確保儲能系統的穩定運行與高效性能,需要專業的技術團隊進行持續的監控、維護以及故障處理,這進一步增加了經濟負擔。

最後,隨著技術的不斷發展和性能要求的提高,儲能技術的投資和研發成本也在不斷增加。

第四,儲能的安全和污染問題值得重視。

在儲能的安全保障方面:首先,當前中國儲能技術尚處於快速發展階段,多種儲能技術並存,但技術成熟度不一。尤其是鋰離子電池等主流儲能技術,在能量密度、循環壽命等方面仍有待提高,且這些技術的安全隱患也不容忽視。

其次,關於安全設計、運行管理等方面的標準尚不完善。這導致在實際應用中,儲能系統的安全性能難以得到有效保障。

最後,儲能技術的監管體系尚未健全,存在多頭管理、責任不清等問題。同時,儲能項目的審批、建設、運行等環節的監管也存在漏洞,使得安全隱患難以得到及時發現和整改。

在污染控制方面:首先,儲能設備的製造和運營過程中可能產生有害物質,如重金屬、有機溶劑等,對環境和人體健康構成威脅。

其次,儲能技術的發展需要大量的原材料和能源支持,如鋰、鈷等稀有金屬和電力資源。隨著儲能規模的擴大,資源消耗問題將愈加突出,對可持續發展構成挑戰。

最後,隨著儲能設備的普及和更新換代,廢舊電池的處理成為一個重要問題。

中國儲能產業發展的政策保障

第一,完善電力市場機制,擴大儲能盈利空間。

首先,需要進一步放開市場化電量比重,擴大峰谷價差,以激發獨立儲能設施參與電能量市場的積極性。通過市場機制的力量,激勵儲能系統運營商充分利用其靈活調節能力,優化電能的供需匹配,有效緩解電網在尖峰時段的負荷壓力,進而提升電力系統的整體運行效率與經濟效益。

其次,鑒於儲能系統所展現出的快速充放電能力及高度的靈活性特徵,市場體系應當制定相應的激勵政策,以推動獨立儲能在頻率調節和負荷高峰低谷平衡等電力系統關鍵環節的優化利用與高效配置。

在調峰方面,對於尚未發展現貨市場且仍需調峰服務的區域,應建立動態定價體系,確保市場價格能夠更準確地體現儲能調峰服務的真實價值,進而激發其市場參與度。

在調頻方面,應根據儲能快速響應的效果實施差異化獎勵,以激發其在頻率調節中的積極性。

此外,還需要逐步推動輔助服務市場與現貨市場的融合,並探索儲能容量市場的建設。通過建設統一的儲能容量租賃市場機制,制定統一的市場規範和合理的准入標準,可以建立公平競爭機制,保障市場的健康發展。

最後,在容量補償機制的優化過程中,需要合理核算儲能的容量價值,並制定差異化的容量補償價格機制,以充分考慮其容量價值的差異性。

第二,建立健全儲能標準規範,助力儲能產業健康發展。

首先,需要制定電池管理系統的統一標準,規範電池參數的監測和控制方法。通過統一標準,實現不同品牌和類型的電池在儲能系統中的相互兼容,提高系統的集成度和可靠性。

其次,建立完善的能量管理系統標準,明確係統的功能要求、性能指標和測試方法。通過標準化,提高能量管理系統的可靠性和穩定性,增強預測和響應系統的能量需求的準確性,從而實現能量的優化分配和調度。

此外,制定統一的併網驗收標準,規範驗收流程和要求,降低企業的市場准入門檻和運營成本,推動儲能產業的快速發展。最後,制定電池回收的標準和規範,明確回收流程和要求,建立完善的回收體系。通過制定回收標準,確保廢舊電池得到安全、環保的處理,避免對環境造成污染和破壞。

第三,推動儲能技術創新,提高儲能技術經濟性。首先,政府可以採取稅收減免、補貼和獎勵措施,以降低儲能項目的研發成本。例如,對於新建的儲能技術的項目,政府可以給予稅收優惠或直接的財政補貼,以減輕企業的負擔,促進其投資。其次,政府可以通過長期的清潔能源政策和目標,提供穩定的市場需求,從而吸引更多的投資者參與到儲能技術的發展中來。此外,政府可以通過促進技術標準化工作,降低儲能系統的設計、製造和運營成本,從而提高其在電力市場中的競爭力。最後,政府可以提供資金支持,支持相關院校和培訓機構開設儲能技術相關的課程和培訓項目,培養更多的儲能技術人才。

第四,強化市場監管力度,築牢儲能安全環保防線。

首先,需要制定專門針對儲能技術安全監管的法律法規,明確儲能設備設計、生產、運營等各環節的安全標準和要求。建立儲能技術安全評價體系,對儲能項目進行安全評估,確保項目符合安全標準。通過加大對違法違規行為的處罰力度和對存在安全隱患的項目進行整改或關停,確保儲能技術安全可控。

其次,加強政府部門、科研機構、企業之間的信息共享與協作,共同推進儲能技術安全監管工作。建立儲能技術安全信息資料庫,實現數據資源的互通互聯,為監管工作提供有力支持。積極引入並融合先進的監管技術與手段,如智能監控、大數據分析等,提升監管效率和準確性。

此外,針對儲能設備製造和運營過程中可能產生的污染問題,需要制定嚴格的環保法規和標準,明確污染物的排放標準和處理要求。

最後,針對廢舊電池的有效管理與處理,急需構建一套全面的回收與處置監管體系。

(林伯強系廈門大學管理學院講席教授、中國政策能源研究院院長,黃輝系自然資源保護協會項目高級主管)

文章來源: https://twgreatdaily.com/0f6e300dfaa7012d59e0d0ca6ee19b0d.html