所有參與能源系統(tǒng)平衡的儲能設(shè)施的能源來源，也必須是可再生能源。

2015年簽署的《巴黎協(xié)定》讓世界各國達成共識，一同應(yīng)對氣候變化，將全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高幅度控制在低于2℃的目標，并為1.5℃溫控目標而努力。為實現(xiàn)這一目標，進一步提高可再生能源在能源消費中的比例是一個主要手段，100%可再生能源的提法也應(yīng)運而生。

從假設(shè)到目標和手段

當今，100%可再生能源目標已經(jīng)不再只是一個學術(shù)界的假設(shè)，許多國家和地區(qū)已經(jīng)實實在在地為實現(xiàn)這一目標付出努力。到2019年年底，全球已經(jīng)有超過60個國家宣布并實施了不同類型的100%可再生能源的目標。在城市和區(qū)域?qū)用?，全球已?jīng)有至少318個城市或區(qū)域提出了自己的100%可再生能源目標。

可再生能源包括所有的可再生的能源來源，比如水能、風能和太陽能、生物質(zhì)能、地熱能、海洋能等。100%可再生能源是指在一個特定的地點、區(qū)域或者國家，一年365天所有用戶的能源需求都來自可再生能源。這些滿足本地最終用戶的用能需求(電力、冷熱、交通)可以是由本地的可再生能源提供，也可以是從區(qū)域以外通過輔助技術(shù)設(shè)施來提供，包括電網(wǎng)、氫能、熱能等。所有參與能源系統(tǒng)平衡的儲能設(shè)施的能源來源，也必須是可再生能源。

近10年來，可再生能源，尤其是風電和光伏的迅猛發(fā)展，讓這一目標看起來更加接近現(xiàn)實。2017年，全球范圍內(nèi)，尤其是在電力領(lǐng)域，可再生能源占比達到24.4%(IRENA，2019c)，預(yù)計2018年已經(jīng)達到26%(REN21，2019a)。在可再生能源供熱(冷)和交通領(lǐng)域，2016年分別實現(xiàn)了24.1%和3.3%。

如今，100%可再生能源不只是一個目標，而成為一個實現(xiàn)清潔可持續(xù)發(fā)展的手段，每個國家都在或多或少、或快或慢地努力前行。截至2019年年底，有58個城市或地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)了100%可再生能源的目標，其中36個城市或地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)了100%可再生能源供電的目標。131個城市和區(qū)域?qū)?030年設(shè)為實現(xiàn)目標的截止時間，114個城市把實現(xiàn)目標的時間設(shè)為2050年。

按照最終用能品類劃分的話，絕大部分的目標是聚焦在100%可再生能源電力板塊，而提出在電力、冷熱和交通三個領(lǐng)域全目標的城市主要集中在歐洲(42個)和北美(28個)。

根據(jù)國際可再生能源署(IRENA)的預(yù)測，可再生能源供電會從當今的25%提高到2050年的86%。當然，這些可再生能源供電容易受氣候影響，其出力具有隨機性和波動性，同時可再生能源的大比例增加會給整個能源系統(tǒng)的不同環(huán)節(jié)、不同的時間尺度帶來挑戰(zhàn)(一天中的不同時段或者一年當中的不同季節(jié)和天氣)。其本質(zhì)是，維持供需平衡將成為一個最大的挑戰(zhàn)。

儲能要承擔平衡重任

應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，需要多領(lǐng)域多維度的創(chuàng)新舉措，包括關(guān)鍵技術(shù)、市場設(shè)計、商業(yè)模式等方面。其核心是，在不斷變化的形勢下保持既經(jīng)濟又可靠的供需平衡，提升整個系統(tǒng)的靈活性。儲能技術(shù)，不論是供給側(cè)(發(fā)電側(cè))、電網(wǎng)側(cè)還是需求側(cè)，都是靈活性的關(guān)鍵來源。

發(fā)電側(cè)的儲能系統(tǒng)，可以穩(wěn)定可再生能源電源的輸出，同時通過規(guī)模儲能以及電能到其他形式的應(yīng)用(如電制氫)，儲存多余的可再生能源發(fā)電，減少棄風、棄光和棄水，同時增加供應(yīng)側(cè)的靈活性。

電網(wǎng)側(cè)的儲能系統(tǒng)，可以提供輔助服務(wù)，增加調(diào)頻、調(diào)峰和黑啟動的能力，改善電網(wǎng)側(cè)的靈活性。

需求側(cè)的儲能系統(tǒng)，則通過終端用戶領(lǐng)域的智能電氣化來提高靈活性。

未來，我國儲能行業(yè)要助力可再生能源發(fā)展，不能忽視以下三個關(guān)鍵驅(qū)動因素。

一是進一步降低儲能的商業(yè)投資成本，增加儲能運營的經(jīng)濟性。在大部分已建成的儲能項目中，其經(jīng)濟收益、非經(jīng)濟收益已經(jīng)和項目投資取得了平衡，但是大部分的項目在經(jīng)濟性可行性上不高。在電化學儲能中，鋰電池技術(shù)一直獨占鰲頭，也是受益于電動汽車的高速發(fā)展所帶來的電池技術(shù)提升，以及電池成本的下降(雖然動力電池和儲能電池的技術(shù)要求存在較大差別)，大型鋰電儲能系統(tǒng)造價已經(jīng)突破200美元每兆瓦時。對于儲能項目，可以借鑒可再生能源的發(fā)展模式，前期依靠一定水平的補貼，后期通過市場的充分競爭實現(xiàn)平價盈利。

二是搭建一個讓儲能產(chǎn)生經(jīng)濟價值的政策框架。現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計邏輯是實現(xiàn)供需平衡，而儲能的作用是存儲或者釋放電能，和現(xiàn)有的框架較難融合。未來，儲能系統(tǒng)的所有權(quán)、經(jīng)營模式等系列問題還需要逐步明晰，以確保儲能服務(wù)提供商能夠有廣泛并順暢的收入渠道和來源。

三是需要更多的示范項目來提升全系統(tǒng)對儲能的認知。對于一項剛剛發(fā)展的技術(shù)，示范項目對理解技術(shù)功能、積累運營經(jīng)驗、探討商業(yè)模式特別重要。這方面我國具備天然優(yōu)勢：我們有足夠大的市場和應(yīng)用場景，也有足夠多的市場參與方。有一些地區(qū)會要求可再生能源發(fā)電企業(yè)配備一定比例的儲能設(shè)施，對配有儲能設(shè)施的電源進行優(yōu)先調(diào)度。這在客觀上給可再生能源發(fā)電企業(yè)增加了成本，但也讓更多的企業(yè)直接參與到儲能業(yè)務(wù)的拓展中來，成為儲能市場化的重要推動力量。比如金風科技正在從一家風電企業(yè)向綜合能源服務(wù)企業(yè)轉(zhuǎn)型，在金風科技園中就建有儲能示范項目，把風電、光伏和不同類型的儲能系統(tǒng)進行耦合調(diào)試，積累了大量的運營經(jīng)驗。陽光電源也從一家提供光伏逆變系統(tǒng)的供應(yīng)商，變身提供儲能解決方案的提供商，進一步延伸至全套清潔能源解決方案的提供商。

不能忽視的表后儲能

我國的儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直在波折中不斷前行。2017年，五部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進儲能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，中國儲能產(chǎn)業(yè)正式啟動。2018年儲能產(chǎn)業(yè)取得了爆發(fā)式的發(fā)展，眾多民營企業(yè)和市場主體紛紛登場。2019年5月，國家發(fā)改委明確儲能設(shè)施投資不能計入輸配電定價成本，儲能行業(yè)遇冷，2019年上半年新增投運的電化學儲能裝機規(guī)模僅為116.9兆瓦，環(huán)比2018年下半年下降79.2%。

據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布的最新報告顯示，截止到2019年年底，我國已投運儲能項目累計裝機規(guī)模為32.3吉瓦，占全球的18%，其中抽水蓄能累計裝機占比為93.7%，電化學儲能累計裝機1592.3兆瓦，占比4.9%。

需要提醒業(yè)界重視的是，雖然當今的儲能裝機以電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè)的大型儲能設(shè)施為主，但在未來，電表前的大型儲能(FTM，in front of the meter,包括電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè))和電表后的需求側(cè)儲能(BTM, behind the meter)應(yīng)該是兩分天下的。

原因在于，其一，需求側(cè)的電氣化水平越來越高，需求側(cè)提供靈活性的潛力也越來越大，自然會帶動儲能的需求;其二，電動汽車的快速發(fā)展，讓V2G(Vehicle to Grid)技術(shù)的實現(xiàn)指日可待，未來基于此技術(shù)的電動汽車，通過充換電平臺可能成為巨大的儲能基礎(chǔ)設(shè)施。

最為重要的是，儲能是未來能源體系中的重要環(huán)節(jié)，區(qū)別于傳統(tǒng)能源的資源和路徑依賴，技術(shù)創(chuàng)新和突破會是儲能行業(yè)發(fā)展的最大動力。需求側(cè)的創(chuàng)新也會來自跨界企業(yè)的推動，比如特斯拉近日就高調(diào)進軍分布式光伏市場，打造完全能源獨立的分布式家庭能源系統(tǒng)。需求側(cè)的創(chuàng)新會倒逼電網(wǎng)企業(yè)更加快速地向綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)型?？梢灶A(yù)見，在未來會有越來越多的需求側(cè)儲能設(shè)施納入電力系統(tǒng)，成為靈活性資源，助力實現(xiàn)發(fā)電、電網(wǎng)和需求側(cè)的有機耦合。

儲能是實現(xiàn)100%可再生能源目標眾多解決之道中最直接、最有效也是最有基礎(chǔ)的一個。今年2月份，國家電網(wǎng)有限公司投資近80億元的山西垣曲抽水蓄能電站正式開工，進一步釋放電網(wǎng)投資儲能的樂觀信號。3月17日，國家發(fā)展改革委聯(lián)合司法部發(fā)布了《關(guān)于加快建立綠色生產(chǎn)和消費法規(guī)政策體系的意見》，將促進能源清潔發(fā)展作為一項主要任務(wù)，并重點強調(diào)“加大對分布式能源、智能電網(wǎng)、儲能技術(shù)、多能互補的政策支持力度”。

政策東風已來，可再生能源發(fā)展在提速，電網(wǎng)側(cè)儲能已重啟，中國儲能行業(yè)的未來可期。

(作者系中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會秘書長)

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