“第三次工業(yè)革命的支柱包括了五個(gè)方面:可再生能源、分布式發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)、電動(dòng)車和能源互聯(lián)網(wǎng)。”美國(guó)華盛頓特區(qū)經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)基金會(huì)總裁杰里米·里夫金在《第三次工業(yè)革命》一書中,首次提出了“第三次工業(yè)革命”的概念。儲(chǔ)能,作為第三次工業(yè)革命支柱之一,逐步成為全球未來(lái)電力行業(yè)發(fā)展的必然選擇。
國(guó)外推動(dòng)電力儲(chǔ)能商業(yè)化發(fā)展的政策
環(huán)顧全球,世界主要國(guó)家都已經(jīng)把發(fā)展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家戰(zhàn)略,國(guó)際市場(chǎng)繼續(xù)展開儲(chǔ)能制造業(yè)戰(zhàn)略制高點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)。在全球經(jīng)濟(jì)并不景氣年頭,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)一枝獨(dú)秀、蓬勃發(fā)展,站在了風(fēng)口之上。
根據(jù)中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專委會(huì)全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫(kù)的不完全統(tǒng)計(jì),截至2021年底,全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模209.4GW,同比增長(zhǎng)9%。其中,抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模占比首次低于90%,比去年同期下降4.1個(gè)百分點(diǎn);新型儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模緊隨其后,為25.4GW,同比增長(zhǎng)67.7%,其中,鋰離子電池占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位,市場(chǎng)份額超過(guò)90%。
這其中的底層邏輯是利好政策的加持。放眼望去,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)走在世界前列的國(guó)家,無(wú)一不是得益于構(gòu)建起行之有效的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)支持政策和有利于儲(chǔ)能參與市場(chǎng)、實(shí)現(xiàn)價(jià)值回報(bào)的電力制度環(huán)境。
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記者通過(guò)大量地梳理發(fā)現(xiàn),北美主要以政策和補(bǔ)貼鼓勵(lì)發(fā)展分布式儲(chǔ)能;歐洲主要國(guó)家儲(chǔ)能部署已趨飽和,政策偏重引導(dǎo)新需求;亞洲主要國(guó)家儲(chǔ)能分散部署為主,政策與補(bǔ)貼關(guān)注戶用與交通儲(chǔ)能。
美國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用與政府政策的支持密不可分。美國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)取得的成績(jī),不免需要追溯政策。2006年,聯(lián)邦政府提出ITC(聯(lián)邦投資稅收抵免)政策,鼓勵(lì)用戶安裝可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。目前,該政策已推廣至新能源與儲(chǔ)能的混合項(xiàng)目,最高可抵減30%的前期投資額,在很大程度上推動(dòng)了儲(chǔ)能配套的增長(zhǎng)。
2018年,F(xiàn)ERC通過(guò)841號(hào)法案。法案中明確表示電池儲(chǔ)能可作為獨(dú)立的主體參與到電力輔助服務(wù)和電力批發(fā)市場(chǎng),除去了儲(chǔ)能進(jìn)入容量、能量和輔助服務(wù)市場(chǎng)的障礙,使得電池儲(chǔ)能的盈利模式得以建立,美國(guó)迎來(lái)儲(chǔ)能裝機(jī)熱潮。
2020年12月,美國(guó)能源部(DOE)發(fā)布了一份《儲(chǔ)能大挑戰(zhàn)路線圖》報(bào)告,進(jìn)一步提升了儲(chǔ)能發(fā)展戰(zhàn)略地位。通過(guò)“三大課題”和“五大路徑”層層推進(jìn)美國(guó)在儲(chǔ)能領(lǐng)域的發(fā)展,打造以終端使用為目標(biāo)、研發(fā)和產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的完整的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈,最終構(gòu)建、維持美國(guó)在儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域全球的領(lǐng)先地位,實(shí)現(xiàn)2030年美國(guó)本土制造能夠滿足美國(guó)所有市場(chǎng)需求的儲(chǔ)能技術(shù),并達(dá)到“本地創(chuàng)新,本地制造,全球部署”的終極目標(biāo)。報(bào)告中重點(diǎn)探討了儲(chǔ)能領(lǐng)域三個(gè)不同的技術(shù)方向,包括:雙向電力儲(chǔ)能技術(shù),化學(xué)儲(chǔ)能和熱儲(chǔ)能技術(shù),靈活性電源和可控負(fù)荷,其中在雙向電力儲(chǔ)能技術(shù)中重點(diǎn)探討分析了鋰離子電池、鈉系(含鈉離子、鈉基金屬電池)二次電池、鉛酸電池、鋅體系二次電池、還包括其他金屬(鎂、鋁)體系電池、液流電池、可充電燃料電池、電化學(xué)電容器在內(nèi)的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)以及抽水蓄能、壓縮空氣、液態(tài)空氣、重力儲(chǔ)能等機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)。
2020年12月,美國(guó)國(guó)會(huì)立法通過(guò)了Better Energy Storage Technology(BEST)法案,該法案將在未來(lái)五年內(nèi)為聯(lián)邦政府在儲(chǔ)能技術(shù)研究、開發(fā)和示范方面的創(chuàng)新投資提供10億美元的資金支持。該法案為各州、公用事業(yè)公司和儲(chǔ)能企業(yè)建立了一個(gè)新的競(jìng)爭(zhēng)性撥款計(jì)劃,以在不同應(yīng)用場(chǎng)景部署儲(chǔ)能。
2021年1月,美國(guó)能源部宣布撥款4700萬(wàn)美元支持含儲(chǔ)能在內(nèi)的變革性能源技術(shù)。將支持整個(gè)能源領(lǐng)域具有潛在顛覆性的新技術(shù),加速能源創(chuàng)新技術(shù)由實(shí)驗(yàn)室向商業(yè)轉(zhuǎn)化,包括新型電動(dòng)汽車動(dòng)力電池、數(shù)據(jù)中心效率、電網(wǎng)現(xiàn)代化、減排和儲(chǔ)能的進(jìn)一步發(fā)展。
2021年3月,美國(guó)能源部宣布,西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)投資7500萬(wàn)美元的Grid Storage Launchpad將開始設(shè)計(jì)和建設(shè),它將促進(jìn)清潔能源使用,并加快低成本長(zhǎng)時(shí)電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能項(xiàng)目的開發(fā)和部署。
不難發(fā)現(xiàn),美國(guó)儲(chǔ)能相關(guān)政策具有全面性和可持續(xù)發(fā)展的特征,同時(shí)在資金補(bǔ)貼、稅收減免、明確的獨(dú)立主體地位,不斷出臺(tái)的利好政策無(wú)疑在不同程度上激發(fā)美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)的積極性,助推儲(chǔ)能市場(chǎng)快速發(fā)展。
記者注意到,日本沒有出臺(tái)專門針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的政策,而是通過(guò)資助重大項(xiàng)目的方式扶持本土電池儲(chǔ)能企業(yè)發(fā)展。
在資金方面,日本致力于為儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)提供直接的資金撥款和為儲(chǔ)能技術(shù)的推廣提供費(fèi)用補(bǔ)貼,如:日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省(METI)出資約為9830萬(wàn)美元的預(yù)算,為裝設(shè)鋰電子電池的家庭和商戶提供66%的費(fèi)用補(bǔ)貼。截至2020年,日本國(guó)內(nèi)累計(jì)相關(guān)投資達(dá)5萬(wàn)億日元。
以鈉硫電池為例,日本政府不僅在前期研發(fā)階段提供無(wú)償資金支持,提供50%以上的資金,從技術(shù)、市場(chǎng)、示范項(xiàng)目等多個(gè)方面進(jìn)行扶持,而且在其投入商業(yè)化運(yùn)作后,仍繼續(xù)給予補(bǔ)貼。日本持續(xù)性的補(bǔ)貼政策不僅推動(dòng)了電池技術(shù)的快速成熟與應(yīng)用,提升了電力用戶的災(zāi)備能力,也帶動(dòng)了日本鋰離子電池廠商快速提升全球競(jìng)爭(zhēng)力。
在技術(shù)方面,日本致力于降低電池的成本和提供電池的使用壽命,因此展開了多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行技術(shù)研發(fā),包括風(fēng)電項(xiàng)目、車載電池、固定式儲(chǔ)能電池、電池材料技術(shù)評(píng)價(jià)等,涉及的儲(chǔ)能技術(shù)有鋰電池、鎳氫電池和全釩液流電池等。2020年,日本研發(fā)新一代儲(chǔ)蓄電池,并希望通過(guò)量產(chǎn)使生產(chǎn)成本比鋰電池低九成。
比起日本,韓國(guó)的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)起步較晚,但韓國(guó)已將儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升到國(guó)家戰(zhàn)略的高度。
韓國(guó)將打造具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為政策支持的重心。2011年起,韓國(guó)知識(shí)經(jīng)濟(jì)部(MKE)投入大量資金用于儲(chǔ)能技術(shù)開發(fā)和儲(chǔ)能市場(chǎng)構(gòu)建。為培育儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商,韓國(guó)的儲(chǔ)能技術(shù)研究領(lǐng)域貫穿上游的電池和元器件生產(chǎn)技術(shù),以及下游的工程EPC、項(xiàng)目開發(fā)和軟件開發(fā)等。在政策的支持下,三星SDI和LGChem等企業(yè)已躍升為全球儲(chǔ)能電池行業(yè)的龍頭。
不僅如此,一方面,韓國(guó)圍繞提高本國(guó)電池工業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,著力構(gòu)建完善的儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用體系;另一方面,韓國(guó)通過(guò)開展示范項(xiàng)目、實(shí)施激勵(lì)政策,積極推進(jìn)儲(chǔ)能在調(diào)頻輔助服務(wù)、可再生能源發(fā)電、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
除了上述國(guó)家,英國(guó)、德國(guó)、澳大利亞等儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)先全球的國(guó)家,也大都是通過(guò)設(shè)立儲(chǔ)能發(fā)展目標(biāo)、儲(chǔ)能應(yīng)用示范項(xiàng)目、調(diào)頻儲(chǔ)能采購(gòu)計(jì)劃、儲(chǔ)能安裝補(bǔ)貼政策、投資稅收優(yōu)惠政策、光伏+儲(chǔ)能激勵(lì)計(jì)劃、儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目等直接政策,以及電力市場(chǎng)儲(chǔ)能準(zhǔn)入政策、輔助服務(wù)付費(fèi)補(bǔ)償機(jī)制、分時(shí)電價(jià)政策、需量電費(fèi)政策、需求響應(yīng)補(bǔ)貼激勵(lì)項(xiàng)目、智能電網(wǎng)/分布式能源系統(tǒng)示范激勵(lì)政策、儲(chǔ)能并網(wǎng)審批流程簡(jiǎn)化等間接政策,推動(dòng)打開儲(chǔ)能應(yīng)用市場(chǎng)。