儲能生態圈里的各路企業紛紛發力,準備迎接即將來臨的風口。但我們調查發現,多樣的技術路線導致儲能產業呈現出了姿態各異的市場局面,風口能否到來尚有疑問。
明星企業家董明珠投資珠海銀隆新能源股份公司一事,讓儲能產業似乎嗅到了風口的氣味。一直沉默的儲能行業真的要爆發了嗎?
從一些數據來看,儲能行業規模目前還很小,對能源行業影響十分有限:2015年全球新公布的儲能項目裝機容量是1387MW,到2016年底,總裝機容量大概是1680MW。
但就像董明珠看中的儲能市場潛力一樣,儲能的未來毫無疑問將是舉足輕重的。除了電動汽車動力電池、通訊基站電池、不間斷電源等分散電池資源應用離不開儲能,在發電環節儲能也十分重要。儲能技術運用于可再生能源發電環節,可以使隨機變化的輸出功率轉換為相對穩定的輸出,滿足并網的各項技術要求。在微網中,儲能系統可解決電能供需不平衡問題。
然而,從目前國內儲能行業的發展來看,相關的政策、技術和市場方向仍然十分模糊。不論是技術示范階段、示范應用階段,還是儲能商業化階段,似乎并無太多的經驗或模式。那么,在這樣的環境下,儲能產業的風口還能到來嗎?
6月份,《能源》雜志記者深入多家儲能相關企業調研,與儲能行業的從業者、專家進行深入了溝通。我們試圖從政策、技術和市場三方面找到儲能產業風口的方向。
補與不補的政策拷問
借用浙江南都電源動力股份有限公司總裁陳博提出的觀點:中國儲能產業的發展大致經歷了三個階段。第一個階段是技術驗證階段,主要是從2000年到2010年;第二個階段是示范應用階段,以國網、南網包括其他的一些海島,建設了很多的示范微網項目、離網項目等;第三個階段從2016開始到2020年,是中國儲能商用化的一個發展初期階段,特別是2016年也是儲能商用化的元年。
的確,從2016年以來,國家下發了許多對于儲能行業支持的重要文件。2016年6月,國家能源局發布《關于促進電儲能參與“三北”地區電力輔助服務補償(市場)機制試點工作的通知》,有分析稱這對儲能在電力系統中的應用具有里程碑式的意義,是第一個給予了電儲能參與調峰調頻輔助服務的身份的電力政策。
2017年3月,國家能源局印發《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見(征求意見稿)》,文件指出,未來10 年內分兩個階段推進相關工作,第一階段實現儲能由研發示范向商業化初期過渡;第二階段實現商業化初期向規模化發展轉變。
但是,儲能的補貼政策卻一直沒有落地。
“國家關于儲能的指導性政策過去有一些,‘十三五’規劃中有提到過儲能,在這之前是沒有一個具體的方案的。”中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)理事長俞振華告訴《能源》雜志記者,2017年3月,能源局下發了“十三五”的儲能指導意見,但是還處在征集意見的階段,或許很快就會出臺相關政策。
儲能指導意見會不會有直接的補貼呢?恐怕很難。業內專家表示直接補貼目前來看存在著一定的問題,也就是補貼的經費從哪兒來,而可再生能源方面依舊受到光伏的補貼拖累。
2015年,微電網關于補貼意見征集儲能補貼,最后補貼并未落地。一方面基金劃超,補貼資金來源調整也沒有落實到位。另一方面是補貼的使用是否十分有效。
“補貼是雙刃劍,好的方面的確能在產業發展初期給到一些機會。但在產業化階段,補貼某種程度上會阻礙產業最市場化合理的去資源分配,有些好的資源不一定能拿到補貼,不能形成一個好的市場回歸機制。”俞振華說。
即便是補貼,或許也應該將補貼分開看,把前沿技術與主流技術做一個區分。主流技術欠缺的不是補貼,而是一個合理的市場機制。但更多的技術是需要定價機制和參與服務的補償機制,其前期的補貼依然很重要,產業在沒有形成規模之前需要補貼的支持,才能讓技術往前走,技術對用戶的價值更能體現出來。
此外,俞振華認為,即使要補貼,國家政策方面主要是給一些框架性的指導原則,關于儲能的補貼更多的是在區域,不同區域不同特色。各個地方落實的部門也不一樣,因為能源歸口、補貼來源以及財政狀況有所不同。
儲能補貼要先給出指導意見,再作出具體的細則建議,具體落實還要在備案、規則、安全環保等方面做大量的工作。這方面的成本屬于隱性成本,也是儲能廠商應該承擔的比較高的成本,因為需要投入人力物力去開發,還有相當的時間成本,來做政府的工作,包括客戶的論證。
目前來看,國家并不會直接給補貼,更多的是會給一些支持政策,比如稅收補貼政策以及定價機制,可能會給儲能一個定價核準。業內人士認為,從能源的角度來看,更合理的是通過市場機制的篩選支持產業發展,使更具有競爭的產業發展起來。國家能源局的責任則是出臺一些指導原則,甄別出什么樣的技術未來更有市場潛力,更能將補貼的作用發揮出來,配合地方特點給予補貼,結合地方自己的訴求,扶植地方有特點的企業以及核心技術。
根據光伏以及新能源汽車的補貼過程來看,儲能的補貼或將以地方補貼為主,國家補貼更多的可能會以科技部來支持,對一些偏前沿的技術進行支持。
“現在有的企業是不要補貼的,調頻調峰都不需要補貼。給了補貼的話,現有企業給到投資方,給到業主都是不一定的。有核心競爭力的企業反而不會太去注重補貼,不會依靠著政府的撥款生存。”俞振華向記者說。
值得關注的是,在記者采訪過程中,許多業內人士也表示補貼對于儲能來說并不是目前最緊迫的事情,不應把視線只盯在國家的補貼上。
“儲能補貼問題,我覺得政策沒有落實有兩個方面的因素。”江蘇林洋能源股份有限公司總經理助理、能源互聯網首席專家曾繁鵬向《能源》記者分析:“首先,國家對能源改革的決心已定,但是對于一個產業的發展光靠補貼遠遠不夠。在市場化方向沒有明朗之前,或者市場化運作的政策沒有落實之前,補貼的出臺并不會有很好的效果。其次,現階段儲能電池發展迅速,電池價格也在不斷降低,按照這個降低的速度,或許用不了多久,儲能不用補貼就可以有很好的收益。因此,在這個時間出臺補貼政策或許并非最佳。”
“我認為補貼沒有落地很正常。在補貼問題上,風電應該算比較成功,但光伏、電動車并不特別成功,比如在實施過程中出現了騙補的新難題。”比亞迪電力科學研究院總工程師張子峰在接受《能源》記者采訪時也坦言,“我不希望儲能也實施額外的補貼,因為如果把電力市場放開了,可再生能源發電這塊做好了,自然而然儲能就會有它的盈利模式,形成其商業模式。”
技術的左右之別
儲能產業的另一個“煩惱”則是儲能的技術路線問題。雖然經過多年的發展,但是儲能的技術路線仍然沒有明晰的方向。
從能量轉化介質上進行分類,儲能分為物理儲能、化學儲能、熱儲能、電磁儲能等。而每一個類別下面又有許多的技術路線,物理儲能有抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能,化學儲能則有鉛酸電池、鋰電池、液流電池、鈉硫電池等等。
在不同的工況條件和應用場景下,每一種技術路線都有其適用的領域,沒有絕對的優劣之分,只是不同邊界條件下的左右之別。
2017年5月,中關村儲能產業技術聯盟發布了《儲能產業研究白皮書2017》。白皮書指出:2016年全球新增投運的電化學儲能項目主要采用鋰離子電池、鉛蓄電池和鈉硫電池等儲能技術,三種技術的新增裝機規模占比超過99%,其中鋰離子比重為85%。
陽光電源股份有限公司副總裁吳家貌在接受《能源》雜志記者采訪時表示,“當前,儲能電池技術呈現百花齊放的局面。無論各電池廠家采取哪種技術路線、孰優孰劣,都需要通過市場來進行檢驗。對于儲能電池在電力行業中的應用,儲能系統的設 計是影響系統安全、質量的關鍵因素。”從2016年的市場表現來看,國外新增儲能裝 機,鋰電池占90%以上,其中三元電池因其能量密度高、循環壽命長、深度充放電等 特性,是歐美市場的主流選擇。
據悉,逆變設備出貨量占全球第一的陽光電源,逆變設備在國內市場的占有率連續多 年保持在30%以上。“ 儲能市場我們已經布局了十多年,具備深度系統集成和設計研 發能力,可以提供電池、儲能逆變器,能量管理系統等核心設備在內的一體化儲能系 統解決方案,還可以提供高效、快捷、經濟的一站式系統服務。目前,項目遍及全球市場,儲能出貨量已達1GWh,400余個項目。具體到調頻領域,包括北京、上海 等地國內的,以及國外幾十兆瓦時的項目都正密集地處于落地階段。”
珠海銀隆董事長魏銀倉曾作比喻,儲能產品其實可以比作一個五角星,能量密度、功率密度、安全性能、充電時間、耐環境的高低溫這五個角缺一不可。
但與上述主流儲能技術路線不同的是,珠海銀隆選擇的是鈦酸鋰電池。這是一種集安全性高、耐嚴寒和快速充放,但能量密度低、成本高等優劣勢為一體的技術路線。
《能源》記者走訪國內多家儲能企業發現:物理儲能中除了抽水蓄能,空氣壓縮儲能目前仍然面臨技術和成本上的挑戰。而在聚集了絕大多數企業的化學儲能產業中,鉛炭電池的成本最低。
“磷酸鐵鋰是比亞迪一直都在堅持的路線,無論是電動車還是儲能,都在堅守這塊。這些年以來,我們的精力主要放在提升能量密度上,從最開始的單體200AH提高到了280AH,不遠的將來有望達到300AH。”張子峰說。
與傳統發電、光伏發電不同的是,度電成本對于儲能來說有很多限制條件,電池本身不發電,只能是充電之后再放電。由于充電和放電會有一些工況的要求,因此不同的放電倍率壽命也不相同。
“如果是1C充放電,在25度常溫95%DOD的情況下,磷酸鐵鋰電池可以循環六千次左右。如果是0.25C充放電,在常溫95%DOD的情況下,磷酸鐵鋰電池的循環壽命可長達一萬多次。在這兩種情況下度電成本是不一樣的,主要原因是由于工況的不同。所以說度電成本離開具體工況來討論是沒有意義的。”張子峰表示。
至于儲能的成本現在是否仍居高不下這個問題,張子峰說,經過行業各方面的共同努力,磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池儲能電站建設成本已經達到了火電廠的投資水平。目前磷酸鐵鋰電池價格大概是1.2元左右/Wh。所以我們國家儲能發展最大的障礙還是政策和市場方面,沒有開放的電力市場,儲能永遠都發展起不來。北美和英國的儲能市場都是依靠開放的電力市場發展起來的。
儲能行業爆發前夜,儲能的市場在哪里?諸家企業又該如何找到自己的致勝法寶?
現階段,儲能市場的推動以電池廠家為主,存在鉛炭電池、鋰電池、液流電池和壓縮空氣儲能等方向。綜合比較而言,鉛炭是目前主要的技術路線,但是鋰電池具有更好的性能和更大的潛力,特別是隨著電動汽車的發展,鋰電池的技術進步會更加的迅猛。“現在,各個公司都在布局適合自己的產業。隨著中國電力市場化改革持續深入推進,儲能終將迎來自己的發展時期。”曾繁鵬說。
儲能最先能獲得市場化運作的領域在哪里?有業內專家表示:將是新能源消納和用戶側的分布式儲能,因為這兩個應用的應用模式和商業模式正逐漸形成,比較清晰。而傳統電網削峰填谷或將成為未來五年最大的儲能市場,也是儲能收益最好的市場。
然而,也應看到:目前儲能市場仍然很小,計劃達吉瓦級別,但實際落地項目僅有200到300兆瓦。“去年比前年實現了翻倍,增長已經開始啟動。前年之前主要靠示范項目支撐,去年儲能廠商開始自己主動去做,不是靠示范、補貼。”俞振華透露。
最新數據顯示:截至2016年底,中國投運儲能項目累計裝機規模24.3GW,同比增長4.7%。抽水蓄能累計裝機規模占絕大部分;化學儲能累計裝機位列第二,規模為243.0MW,同比增長72%,其中鋰離子電池貢獻最大,貢獻了59%,同比增長78%;熔融鹽儲熱在國內應用仍然比較少,全國僅有青海投運的10MW熔融鹽儲熱項目。
國內首個國家風光儲輸示范工程項目位于張北縣,之后企業開始自發開展一些項目。儲能依附于項目,前期示范項目很多都與新能源并網相關。在缺乏示范項目和國家支持的情況下,電池企業開始自己摸索儲能發展的商業模式。
調查中,很多企業人士都表示,儲能很大部分的門檻不是技術問題,一定程度上是在應用端。應用端需要真正的市場參與者能參與進來。另外政策方面應提供一個公平的環境、補償機制。目前在開展儲能項目的主要以廠商為主,他們的規模足夠大,有一些代表,比如說南都電源、山東圣陽等。
南都的鉛炭電池儲能技術源于鉛酸電池技術,近年來推廣“投資+運營”的商業化儲能模式,2016年初至今,南都簽署了多個用戶側商用儲能電站項目,不僅作為投資方投資儲能電站所需儲能電池及相關系統設備,還負責電站整體運營。同樣,山東圣陽也是鉛炭電池技術,其推廣的稱之為“創新BOT”模式,也就是投資、運營和轉讓。
“我認為最成熟的商業模式在動力電池這塊,因為有補貼,用戶有動力買電動汽車。電力行業都有商業模式,但復制性都不強,未來要看電改、電力市場的形式。”俞振華表示。儲能現在沒有市場只能靠區域的一些規定,國外的一些模式是有參考意義的,比如儲能電力調頻、參加電力輔助服務市場等。
事實上,儲能在海外已經爆發,但是國內市場除非特殊需求,大部分的整體投資回收期過長,對資本市場的吸引力還不夠大。“儲能市場初期,儲能廠家的產品要做好,成本需降低。儲能電站的大部分成本是電池,但供應商要配套設備可靠性提上去,成本壓縮下來。“我認為國家對儲能補貼沒有明朗之前,應不等不靠,把自己做好。”雙登集團股份有限公司副總工程師、北京慧峰聚能科技有限公司副總經理唐西勝向《能源》記者分析。
“雙登今年完成了市場布局,其中,海外市場占20%-30%,主要在歐洲非洲東南亞。未來將加大研發投入,提高儲能系統的技術經濟性。其中,我們認為能源互聯網是儲能系統中非常重要的一部分,將會投入更多的研發,尤其是能源管理數據平臺。”唐西勝說。
與此同時,對于業已爆發的海外儲能市場,已涉足多年業務的張子峰也有自己的看法,“儲能的調頻市場是在2014年之后放開給社會,比亞迪提供了一些設備。PJM的調頻市場最開始計劃是準備做700兆瓦,后來做到了250兆瓦發現已經達到預期的效果,所以就沒有再往下做。而在250兆瓦里面,比亞迪做了132兆瓦,基本占美國PJM調頻的50%。因此只有開放的電力市場,儲能才有機會。”
對于儲能這片巨大的藍海,一些新能源企業雖然不打算直接做儲能業務,但也瞄準了其中的某個關鍵環節,悄然做好布局。東旭藍天新能源股份有限公司(下稱東旭藍天)即是這樣的企業。
東旭藍天業務由“新能源+生態環保+園區地產”三大板塊構成,儲能是其產業構架里不可或缺的一環。“我們已計劃對儲能電池最核心的部件——隔膜進行布局。”東旭藍天董事長朱勝利告訴《能源》雜志記者,儲能電池所用隔膜的質量高低決定了存放電的速度,決定了續航的里程,也決定了電池的大小。儲能和動能電池做得好的企業必然擁有好的生產膜的技術。
朱勝利表示,東旭藍天對儲能隔膜產業的規劃布局已經開始實施,著力先進隔膜材料和生產工藝。“國內對儲能隔膜需求很大,大家都看好這一市場,現在膜的毛利率高達50%-70%。”
在儲能隔膜的上游產業,東旭藍天也已開始行動。鋰礦是儲能電池、動能電池、新能源電池的主要材料,據朱勝利介紹,東旭在這一領域也在積極布局,為布局儲能關鍵領域打下基礎。
值得關注的是,在國內儲能市場盈利模式探索上,不少企業主要發力收益較為明顯的消費端戶用儲能,而涉足電網端火電廠調頻的企業少之又少,睿能世紀算是一個“另類”。
“睿能成立就是為了做儲能調頻,目前發力點是做火電和儲能的聯合調頻。就是把儲能和火電捆綁在一塊,去改善它的調頻性能。”北京睿能世紀科技有限公司CEO牟镠峰對《能源》記者說,“目前全國推廣了3個項目,分別是石景山火電廠一套2MW鋰離子電池儲能系統,山西京玉電廠投運的首個9MW儲能調頻項目,以及今年5月剛剛并網的山西晉能陽光電廠9MW儲能調頻項目。”
此外,在采訪中也有專家表示,應把電力市場放開,儲能就會自然而然地找到它的位置。“國家要主導電力市場的開放,不論是對儲能,還是新能源,應讓他們能夠找到自己合適的位置,然后社會資本也會找到這些位置。”