1、全球儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要性
工業(yè)化以來(lái),支撐人類社會(huì)發(fā)展的化石能源面臨枯竭,長(zhǎng)期大量消耗化石能源導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題,以及與之相關(guān)的全球氣候變化,影響到人類在地球上的生存,是人類面臨的共同的挑戰(zhàn)。為解決能源需求逐年擴(kuò)大與化石能源供應(yīng)不足的矛盾,為應(yīng)對(duì)環(huán)境污染和變暖的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),全球能源領(lǐng)域正進(jìn)行著深刻變革。
首先,在開(kāi)發(fā)一次能源供能方面,加大新能源的開(kāi)發(fā)與利用,逐步代替化石能源,推進(jìn)能源發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。新能源在滿足能源需求、改善能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染等方面已發(fā)揮了重要作用,新能源所占能源構(gòu)成比例也逐年攀升。
其次,推動(dòng)能源輸配的變革,加大智能電網(wǎng)建設(shè)。智能電網(wǎng),即“電網(wǎng)2.0”,是在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)上,通過(guò)集成新能源、新材料、新設(shè)備和先進(jìn)傳感技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)等新技術(shù),形成的新一代電力系統(tǒng),具有高度信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化等特征,可以更好地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。
最后,實(shí)現(xiàn)能源使用的變革。能源使用上的變革主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是大力開(kāi)展節(jié)能減排,二是新能源產(chǎn)品興起。
圖表1:能源使用上的變革表現(xiàn)
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不過(guò),由于新能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性和間歇性,大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用將使供需矛盾更加突出,全球棄風(fēng)、棄光問(wèn)題普遍存在,嚴(yán)重制約了新能源的發(fā)展。因此,儲(chǔ)能技術(shù)的突破和創(chuàng)新就成為新能源能否順利發(fā)展的關(guān)鍵,也是能源領(lǐng)域變革能否得以推進(jìn)的關(guān)鍵。
2、全球儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的支撐產(chǎn)業(yè)和關(guān)鍵推手,在傳統(tǒng)發(fā)電、輸配電、電力需求側(cè)、輔助服務(wù)、新能源接入等不同領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。作為新興產(chǎn)業(yè),儲(chǔ)能在2007 年之后一直保持較快增長(zhǎng),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全球儲(chǔ)能項(xiàng)目在電力系統(tǒng)的裝機(jī)總量已經(jīng)從2007 年的不足100MW 發(fā)展到2016 年的1945.1MW(不包含抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能及儲(chǔ)熱),年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)達(dá)到193%。
據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)項(xiàng)目庫(kù)的不完全統(tǒng)計(jì),截至2017年第三季度,全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為169.2GW。其中,抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)占比最大,為97%,電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模位列第三,為2244.4MW,占比為1.3%,相比去年增長(zhǎng)15%。2017年第三季度,全球新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模為94.4MW,同比增長(zhǎng)551%,環(huán)比增長(zhǎng)50%。
圖表2:2008-2017年全球電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模(單位:MW,%)
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從地域分布上看,2017年三季度,全球新增投運(yùn)項(xiàng)目中,英國(guó)、中國(guó)和日本是裝機(jī)規(guī)模排在前三位的國(guó)家。這三個(gè)國(guó)家的項(xiàng)目全部應(yīng)用在集中式可再生能源并網(wǎng)和輔助服務(wù)領(lǐng)域;新增在建/規(guī)劃項(xiàng)目中,澳大利亞、美國(guó)和英國(guó)是裝機(jī)規(guī)模排在前三位的國(guó)家,這三個(gè)國(guó)家的項(xiàng)目主要分布在集中式可再生能源并網(wǎng)和輔助服務(wù)領(lǐng)域,比重達(dá)到91%。
圖表3:2017年三季度全球新增在建/規(guī)劃電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模排名前十的國(guó)家(單位:MW)
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從應(yīng)用分布上看,2017年第三季度,全球新增投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目中,輔助服務(wù)領(lǐng)域的裝機(jī)規(guī)模最大,為31.5MW,比重為33%,同比增長(zhǎng)6200%,環(huán)比增長(zhǎng)75%。項(xiàng)目主要集中在歐洲的英國(guó)、德國(guó)和比利時(shí)等國(guó)家,例如英國(guó)的布里斯托爾和達(dá)靈頓調(diào)頻儲(chǔ)能項(xiàng)目等,儲(chǔ)能以獨(dú)立電站或者與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合運(yùn)行的方式參與歐洲的平衡市場(chǎng),提供一次調(diào)頻服務(wù)。
圖表4:2017年三季度全球新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的應(yīng)用裝機(jī)分布(單位:%)
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3、全球儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展前景
儲(chǔ)能技術(shù)的研究和發(fā)展一直以來(lái)備受各國(guó)重視,因?yàn)閺哪撤N意義上說(shuō),儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用的程度決定著新能源的發(fā)展水平,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)重要性可見(jiàn)一斑。隨著光伏FIT下降、戶用光儲(chǔ)補(bǔ)貼、稅收投資抵免、能源智能網(wǎng)絡(luò)化管控等因素驅(qū)動(dòng),全球主要儲(chǔ)能市場(chǎng)蓬勃發(fā)展,前景一片大好。隨著儲(chǔ)能技術(shù)成本不斷下降以及補(bǔ)償機(jī)制的實(shí)施,預(yù)計(jì)到2025年,全球電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將突破4000MW。從預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)可知,全球各界對(duì)未來(lái)儲(chǔ)能市場(chǎng)高速發(fā)展具有信心。
圖表5:2018-2023年全球電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模預(yù)測(cè)(單位:MW)
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