一、技术经济性是制约我国新型储能技术发展和应用的重要因素
现阶段,建设成本过高、经济回报性差成为限制新型化学储能进一步发展推广的重要因素。对于国内化学储能行业,市场需求乏力限制了装备制造业的工艺改进和技术革新,化学储能产品使用量小导致了投资成本高居不下,这与“回报率低”一同构成项目投资者必须跨越却又难以跨越的鸿沟,反过来又冻结着市场需求。
化学储能技术投资过高,根据中国电科院关于张北风光储输示范项目的测算,20MW的储能电池的设计投资就达到4亿元,如果我国现有风电装机全部配备相应的储能设备,仅储能电池就需要一次性投入2000亿元,显然成本高得无法承受,这远远超过我国每年因弃风造成的近百亿元经济损失。
其次,技术尚不成熟,产业处于起步阶段,运行时间短,储能价值短期难以完全体现或由于各种原因没有得到体现,如化学储能技术在解决可再生能源并网和弃风方面总体上还是一种设想,目前储能在可再生能源并网方面发挥的作用也十分有限,储能的全部价值还有待进一步发挥。
另外,新型储能在电力系统的应用时间短,电力行业对安全性、可靠性要求高,要求技术成熟、安全可靠、建设和运维成本低,性能和质量好,传统上至少需要5年以上的实地可靠性测试和应用才能通过电力用户的最低标准。电力市场对储能的各种性能要求也导致其产品规模化生产的前期周期比较长,同时储能产品的方案设计成熟度、可靠性又与一定的规模化直接相关,电力行业的实际情况也使得新型储能技术的产业化道路漫长。
二、核心技术仍是主要瓶颈
从技术角度来看,关键材料、制造工艺和能量转化效率是各种新型储能技术面临的共同挑战,在规模化应用中还要进一步解决稳定、可靠、耐久性问题,一些重大技术瓶颈还需要持之以恒地解决,如压缩空气储能中高负荷压缩机技术,我国尚未完全掌握,系统研发尚处在示范阶段;飞轮储能的高速电机、高速轴承和高强度复合材料等关键技术尚未突破;化学电池储能中关键材料制备与批量化/规模技术,特别是电解液、离子交换膜、电极、模块封装和密封等与国际先进水平仍有差距;超级电容中高性能材料和大功率模块化技术,以及超导储能中高温超导材料和超导限流技术等尚未突破。
三、新型储能产业发展机制尚不清晰
由于储能技术的特殊功能,在发电、输电、配电、用电各环节的应用都有其用武之地。各环节的经营企业都有可能成为储能的实施者。但目前很难说是电网公司、发电公司、用电客户还是储能技术公司更适合成为储能的投资者和资产拥有者。近期可能的状况还是多种方式共存,由技术的成熟度、特定的应用领域与政策一起共同决定政策受益方来推动储能产业。在可展望的未来储能技术可能存在电力供给侧、电网侧、用户侧和第三方运营商等多种商业模式。
另外,虽然我国现已公布一些分布式新型储能的示范项目,但主要为分布式和微网项目,与光伏发电、风电相配套,以服务于工商业和居民的用电、解决无电人口、边防、特殊作业的供电为主要出发点,且大部分项目还在规划和建设中,与规模产业化发展仍存在一定差距。由于我国储能产业化正在起步,示范项目数量少,规模有限,应用时间短且应用场景不够丰富,还缺乏对储能经济性的充分论证。所以虽然储能系统可以实现多重应用,但由于应用场景不同且较复杂,多重效益的量化目前实际上也很难界定,这都增加了规模化、商业化的难度。
另外,新型储能的标准体系在国际、国内尚未建立起来。
来源:中电联