電池儲能的使命

筆者一年前曾寫過兩篇關於儲能的文章（《關於電池儲能商業模式的一點思考》和《再談電池儲能的作用和價值》），如今一年時間已然過去，雖然在規模宏大的電動汽車市場的強力作用下，動力電池價格又有所下降，可是中國的電池儲能市場仍然未見大的起色。

縱觀全球電池儲能市場，英國繼續保持旺盛的發展勢頭，領跑全球；美國、澳洲、韓國都有百兆瓦級儲能項目落地；歐洲、日本、印度、中東等地區各種商業儲能示範項目紛紛亮相。

在此想就以下幾個方面，進一步表達本人對這些與電池儲能有關問題的粗淺看法，歡迎同行指正。

一、在我們國家的新能源發展戰略中，電池儲能的地位如何？

眾所周知，中國是一個能源進口大國，60%的一次能源依賴於進口，能源戰略風險很大；同時，國內的電源結構體系中，煤電消耗比例佔60%以上（2016年以前），從能源安全和環境保護治理等國家戰略角度出發，改善能源結構，積極發展新能源和清潔綠色能源無疑是當務之急。

風能和太陽能是新能源發電的絕對主力軍，但是它們都具有波動大、難預測的特點；電池儲能具有調度響應快、配置靈活、控制精準、環境友好等特點，無疑是新能源發電的最佳搭檔，這已經是行業共識並得到了國家發改、能源部門的認可。燃氣發電和抽水蓄能電站雖然也能完成一部分新能源調峰工作，但是平滑輸出和調頻效果遠不及電池儲能。集中在同一個地方的風電與光伏發電雖然可以自然平衡掉一部分輸出波動（風光互補效應），但是，既無風又無光的時刻應該不是小概率事件，所以配套一定規模的電池儲能電站才是新能源電站實現跟蹤計劃發電的終極選擇。

根據國家權威部門保守預測，到2030年，我國的風光發電裝機容量，將達到8.33億千瓦。假設按2%的比例來配套的話，新能源發電配套用儲能至少將達到16GW。

與新能源發電配套的儲能電站有多種存在形式，光儲一體、風儲一體、風光儲一體都有可能；從使用效果、利用效率、調度方便和商業模式等幾方面來考量，本人一直認為：百兆瓦以上規模的獨立儲能電站應該佔主流位置。

二、究竟該如何看待電池儲能的價值？

電池儲能既有經濟價值，更有社會價值（經濟價值以外的各種價值），從某些角度來看，其社會價值遠遠超過其經濟價值，比如其軍事價值、電力安全價值、能源戰略價值等等。

僅從經濟價值方面來說主要看其規模大小和用使用場合。

充電寶只能解決一兩個手機用戶一天的移動使用問題；

家庭儲能或備電應急儲能電源只能解決一家一戶的部分用電或臨時停電問題；

用戶側儲能通常只考慮利用峰谷電價差削峰填谷以及需求側響應等問題；

以上儲能應用的經濟回報期都比較長或者乾脆沒有，甚至還存在一定的投資風險（比如用戶側儲能就有可能因為峰谷差價變小而延長預估回報期）。

大規模儲能（100MWh以上）因其響應速度快和控制精準以及具有雙向調節等特性，如能夠被電網調度，使用在調頻調峰等電網安全策略方面，其價值將是巨大的，當然回報也將是豐厚的（主要是調頻服務費、容量服務費等）。然而前提是要有開放的電力市場（包括電力輔助服務市場）。

三、未來電池儲能的主戰場究竟會在哪裡？

儘管新能源微電網、分散式光伏發電以及用戶側調峰（削峰填谷）都會用到儲能技術，我還是認為電池儲能的大規模應用領域一定是在電網側輸配電等方面。百兆瓦以上規模的獨立的可被電網直接調度的電池儲能電站不僅可以保證電網的供電安全，也可以提高局部地區電能質量，電池儲能還可能顛覆傳統的電網設計理念和設計規則，提高設備利用率，減少資源浪費，延緩增容建設周期。

隨著電力市場的逐步放開（大勢所趨），電力現貨交易和電力輔助服務市場必將催生大批儲能電站的誕生，這是毋庸置疑的結果。

四、影響大規模電池儲能應用的主要壁壘是在技術成本層面還是在政策市場層面？

近兩年在一些會議上經常會聽到一些言論，比如「儲能技術不過關」、「電池成本太高」等等。這些觀點與我們現有對儲能的認知相去甚遠，這也是我們減少參加相關會議頻次的主要原因。

從機理上來講，電池儲能技術與電動汽車技術同宗同源，（以比亞迪電動汽車和電池儲能為例），使用的是同樣的動力電池，電池管理系統（BMS）和換流系統（PCS）也基本採用同樣的技術和產品，一部電動汽車就是一個小型移動儲能電站。一個有目共睹的事實是，近幾年我們國家電動汽車市場發展迅速，很多成熟技術已經處於國際領先水平，究其原因，不能不說與國家扶持補貼政策密切相關。

由於電動汽車的市場規模迅速增大，動力電池的價格也在逐年下降。預計2018年儲能用磷酸鐵鋰（LFP）電池電芯價格將達到每瓦時1.00RMB（未稅）水平。按此價格計算，2小時LFP電池儲能電站的整體造價已經降到抽水蓄能電站的二分之一以下水平（目前抽蓄電站千瓦造價約6,000RMB）。在標準工況（室溫25+-5攝氏度，充放電倍率0.5C，95%DOD）下，LFP電池的循環壽命可達8,000次以上(70%以上剩餘容量）。按此計算，2小時LPF系統的度電成本約為0.25RMB，與火電成本相當。

上述計算僅僅是衡量電池儲能經濟價值的參考方法之一，如此這般地評價電池儲能其實是有失公允的。電池儲能系統本身雖不能發電，但是在電網的發、輸、配、用各個環節中，電池儲能可以做的事情有很多，需要我們逐步認識、不斷發現。在與英國儲能客戶（電力服務商）交往中了解到一個情況，他們某儲能電站的收益途徑竟有十三種之多，難怪其回報期僅有四到五年。

根據中關村儲能產業聯盟全球儲能項目庫的不完全統計，截至2017年第三季度，全球已投運電化學儲能項目累計裝機規模達2,244.4MW。截止2017年11月底，比亞迪出口美國、英國、加拿大的儲能集裝箱已近200台，運行狀態良好，並且後續訂單已經排產到2018年第三季度；全球60多個國家和地區（包括美國、英國、日本、澳洲、新加坡等）都有比亞迪電動汽車在跑。

綜合上述實際數據和全球儲能市場情況我們認為，影響中國電池儲能市場發展的主要原因不在於技術和成本，而在於電網觀念的轉變、電力市場的開放程度以及國家的扶持政策等方面。

我們預測，國內全面開放電力市場的時間已經為期不遠了，一種可能的情況是：在華南和華東兩個經濟發達地區（或許還有西北地區）先行試點，逐步開放電力現貨市場和電力輔助服務市場。當然，同步放開的還有售電市場。未來的三到五年，中國開放的電力市場值得期待。

近期國家能源局發布的《完善電力輔助服務補償（市場）機制工作方案》無疑是電池儲能行業的政策利好消息，雖然距離落地實施還有一段距離。

長路漫漫，其修遠兮。讓我們共同期待全球最大電池儲能市場早日到來！

文章來源：比亞迪電力研究院

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