新能源儲能系統發展現狀及未來發展趨勢目 錄第一章 新能源儲能系統相關論述11.1新能源相關論述11.1.1新能源定義11.1.2新能源分類11.2儲能技術相關論述11.2.1儲能技術的定義11.2.2儲能技術的分類1第二章 國內外新能源儲能系統的發展動態分析22.1日本新能源儲能系統的發展動態分析22.1.1新能源儲能電池的發展現狀及未來發展趨勢22.1.2新能源儲能系統的未來發展趨勢32.1.3新能源儲能系統在實際中的應用32.2美國在新能源儲能系統的應用中漫漫求索42.2.1政策與投資力度42.2.2儲能技術的經濟性瓶頸52.3我國新能源儲能系統的現狀52.3.1儲能是構建智能電網的關鍵環節62.3.2商業模式不成熟制約儲能發展6第三章 國內外在相關新能源儲能技術上的發展現狀83.1新能源儲能系統的實際應用83.2創能、節能與儲能的完美搭配93.3國內新能源儲能技術瓶頸解析103.3.1新能源科技發展的核心儲能技術103.3.2新能源無倉庫儲能的尷尬103.3.3儲能技術的突破效應113.3.4不能等肚子餓了才去種麥子12第四章 新能源儲能系統的發展趨勢134.1日本新能源儲能系統的發展趨勢134.1.1儲能電池的發展趨勢134.2我國新能源儲能系統的發展趨勢134.2.1我國智能電網帶動儲能產業發展態勢研究分析134.2.2新能源并網儲能市場發展前景預測分析14第一章 新能源儲能系統相關論述1.1新能源相關論述1.1.1新能源定義新能源的定義為：以新技術和新材料為基礎，使傳統的可再生能源得到現代化的開發和利用，用取之不盡、周而復始的可再生能源取代資源有限、對環境有污染的化石能源，重點開發太陽能、風能、生物質能、海洋能、地熱能和氫能。1.1.2新能源分類新能源一般是指在新技術基礎上加以開發利用的可再生能源，包括太陽能、生物質能、水能、風能、地熱能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面與深層之間的熱循環等；此外，還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等，而已經廣泛利用的煤炭、石油、天然氣、水能、等能源，稱為常規能源。隨著常規能源的有限性以及環境問題的日益突出，以環保和可再生為特質的新能源越來越得到各國的重視。1.2儲能技術相關論述1.2.1儲能技術的定義儲能技術是將電力轉化成其他形式的能量儲存起來，并在需要的時候以電的形式釋放。1.2.2儲能技術的分類目前全球儲能技術主要有物理儲能（如抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等）、化學儲能（如鈉硫電池、液流電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、超級電容器等）和電磁儲能（如超導電磁儲能等）三大類。目前技術進步最快的是化學儲能，其中鈉硫、液流及鋰離子電池技術在安全性、能量轉換效率和經濟性等方面取得重大突破，產業化應用的條件日趨成熟。第二章 國內外新能源儲能系統的發展動態分析儲能是智能電網、可再生能源接入、分布式發電、微網以及電動汽車發展必不可少的支撐技術，具體有5大類17小類應用。雖然儲能的應用貫穿了電力系統的發電、輸配電、用電、可再生能源的接入和輔助服務多個環節，但相對產業化首先發生在輔助服務和用戶端的分布式發電和微網領域。目前美、日兩國儲能發展最快，已經在個別領域實現了產業化，而儲能在中國市場的發展則剛剛起步。2.1日本新能源儲能系統的發展動態分析2.1.1新能源儲能電池的發展現狀及未來發展趨勢【國際電力產業網】6月26日訊在這個減低排放為產業首要發展任務的年代，再生能源的發展幾乎搶盡了石油產業的風采。再生能源的范疇，近十年期間除了創能與節能之外也開始緩步延伸到了儲能系統發展，部分區域也開始進行相關補助的計劃研擬。據EnergyTrend的探訪與調查了解，儲能系統初步需求將從地方的急難救助系統開始，使用規格以大型儲能緊急備用電源系統為主，未來則將逐步滲透至家庭儲能設備，朝著小型而分散的能源發展，以降低白日的尖峰用電負載，這也將會帶動電池產業的蓬勃發展。電動車產業（次世代自動車）雖然消耗電池的數量甚高，但是在基礎建設尚未成熟且周邊延伸產業尚未成形之際，于近五年內仍舊難以大規模普及；反觀儲能電池（蓄電池）產業除搭配可再生能源做應用，也可單獨使用作為緊急備用電力系統，未來的市場需求可期。根據日本METI預估（圖2-1），全球儲能系統需求將隨著智能城市的興起而成長，以日本市場而言，因為災害所促成的城鎮再造機會，將更加速落實新型態能源應用的進程，預估從2012年開始在日本市場會有明顯的成長需求，未來五年更會快速擴展至全球各主要城鎮地區。圖2-1 日本儲能電池應用發展期程2.1.2新能源儲能系統的未來發展趨勢對于日本而言，能源獨立，已是刻不容緩的事情。2011年日本福島大地震之后，核災的問題讓日本開始重視再生能源的實際應用，2012年第一季度甚至開始計劃關閉所有核電廠，而太陽能將會是未來的重要發電方式之一。目前來說，日本年度太陽能需求約在3.6GW，未來在2020年將計劃提升至28GW（圖2-2），以日本的太陽能電網屬性來說，大多是走向分布式發電，而非美國此類集中式的方式。分布式太陽能系統的精神意涵，在于現地生產在地使用，因此在太陽能以及儲能系統在搭配上將有可能以家用為單位進行推廣。連帶的使其系統設計將更有機會將輕巧的儲能系統導入到生活之中。2011年8月日本計劃從當前的裝機容量3.69GW到2020年太陽能產電量達28GW，這是一個大的飛躍。2011年11月1、 自給自足的能量比率將要增倍，從目前的38%上升到大約70%。2、 在能源資源結構中不浪費能源的比率從目前的34%上升到70%。3、 來自居民消耗能量部分排放的CO2將要減半。圖2-2 日本新能源儲能系統的未來發展趨勢Source:Energytrend20122.1.3新能源儲能系統在實際中的應用地震對于日本所帶來的影響，除了是對于天災預防所促成的警惕以外，對核能所產生的風險問題也讓整體能源產業面臨到重新思考的地步。對于東北地區而言，所產生的災害是全面性的，也因此讓日本期待新一波的造鎮精神能夠落實于重建區（圖2-3）。過去的再生能源系統的搭配大多是建置在獨棟式建筑，此類建筑無論是空間或者面積都較為具有彈性，然而舊式的配電設備難以做大幅度的變動，換句話說再生能源在導入上仍有其限制。當新式建筑與配電系統重新規劃之際，再生能源導入則變得更能發揮其獨立能源的特點。同時個別建筑在電力設計的改變也將能夠塑造出城鎮等級的能源管理，讓電力供應能夠在特定區域內互通有無進，讓創造閑置能源的家庭電力能夠支援正在耗電的區域，達成能源分享的目的。舊的建筑物 可持續發展的小鎮圖2-3 日本新能源儲能系統在實際中的應用Source:EnergyTrend2012舊的建筑物l 最低限度的能源使用 l 花更多的能量回收設備 l 缺乏總的能源效率 可持續發展的小鎮l 太陽能電池板技術不僅可以為家庭提供電源而且可以把未使用的能源存儲到家庭的儲能電池中l 交通基礎設施用頭腦中設計的電動車日本擊出全球民生新能源儲能系統市場的第一球。2.2美國在新能源儲能系統的應用中漫漫求索伴隨新能源產業的快速發展，綠色電力對傳統電網造成愈加嚴重的沖擊。電網規模的儲能技術應用作為最優化解決方案逐漸受到各個大力發展新能源的國家的重視。美國電力儲能協會ESA負責人Brad Roberts日前對【中國儲能網】海外特約記者表示：雖然目前明顯還不是儲能應用的黃金時間，但我們已經可以看到其巨大的市場潛力。 杜克能源發言人Brad Roberts對此表示：我們對大規模儲能技術十分感興趣，優秀的儲能技術是我們賴以發展的保障。該公司運營超過1000MW裝機能力的風電場。 目前，杜克能源正在安裝世界上最大的36MW風電儲能系統，以配備其153MW裝機容量的Notrees風電項目，從而實現平滑電力輸出、谷電峰用的效果。在美國德克薩斯州，有將近11000MW的發電量來自于風電。由于儲能技術還不足以普遍應用，當地電網運營商不得不依賴燃氣發電廠進行調頻。 由于儲能技術還不夠經濟，杜克能源Notrees風電項目所安裝的儲能電池系統得到了美國能源部提供的2200萬美元資金支持，以保障該項目的順利實施。該儲能電池系統采用了Xtreme的高級電池技術。 2.2.1政策與投資力度談及儲能領域的投資于政策支撐，美國電力儲能協會ESA負責人Brad Roberts對【中國儲能網】海外特約記者表示：美國能源部為促進儲能技術研發而設立1.58億美元的專項激勵基金的這一行動產生了連鎖效應，引發了產業界對電池、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等其他儲能技術高達7.8億美元的投資。2010年9月29日，加州州長施瓦辛格簽署眾議院法案（AB）2514號，得益于2514號法案的效果，加州已經開始著手進行儲能標準組合的研究。 根據安永會計事務所的報告，美國儲能技術在今年第二季度共吸引投資總額1.503億美元。與去年同期相比增加4%，其中最大的一筆投資是通用壓縮儲能公司（General Compression Inc）獲得的5450萬美元的投資。這家開發創新型的大規模壓縮空氣儲能系統的公司（General Compression Inc）位于馬薩諸塞州，成立于2006年。在2011年6月7日獲得融資總額達5450萬美元。該公司的第一個項目目前正在德克薩斯州建設，合作方為康菲石油公司。 2.2.2儲能技術的經濟性瓶頸美國電力儲能協會ESA負責人Brad Roberts對【中國儲能網海】外特約記者表示：雖然在過去的幾年內，儲能技術成本已經得到了顯著下降，但總體看來，當前的儲能技術離可再生能源接入的要求依然有很長的距離。舉個例子來看，在總投資4360萬美元的杜克能源Notrees風電儲能項目中，每千瓦的儲能成本依然高達1211美元($43.6 million/36,000 kilowatts = $1,200)，但我們可接受的目標是400美元。 美國麻省理工學院化學材料系教授Donald R Sadoway曾經對此表示：在這一新興市場領域，儲能技術的價格成本很高。 一個MW級的儲能系統的總體成本顯然比單體電池的成本高出很多，這涉及到多方面的技術因素。 抽水蓄能無疑是最為經濟的儲能方式，壓縮空氣儲能的經濟性也被看好。但兩者均受制于地理環境而無法得到全方位的應用。而較為傳統的鋰電池在大規模電網儲能領域的應用一直備受爭議。但鋰電鼻祖A123似乎對其產品在電網儲能領域的應用十分自信。和A123有良好合作關系的AES儲能公司副總裁John Zahuranci對【中國儲能網】海外特約記者表示：當我們按比例放大單個項目時，我們發現其儲能成本明顯下降。AES儲能公司正在安裝一個32MW的鋰電儲能系統，以配套其100MW的Laurel Mountain風電場（AES西佛吉尼亞州32MW風電儲能項目開建）。該鋰電儲能系統應用的就是A123的儲能系統，A123宣稱其大規模儲能系統的鋰電池組一致性問題得到了很好的解決，當前全球有多個項目使用了A123的大規模鋰電儲能系統。2.3我國新能源儲能系統的現狀從中關村儲能產業技術聯盟儲能專業委員會了解到，從2000年到2011年底，全球儲能項目（不含抽蓄）在電力系統的累計裝機量超過548MW（兆瓦），年復合增長41%。2009年增幅超過250%，2011年增長65%。目前，日本和美國是應用最多的國家，在全球中分別占41%和39%，中國占4%。截止到2010年底，全球抽蓄總裝機量達到123GW（吉瓦），中國裝機總量約16GW，2015年計劃達到41GW。目前，我國大約有近40個儲能示范項目，而規模在1000千瓦的儲能項目除了國網主要投資的張北風光儲蓄輸電項目外，就是南方電網投資的總容量為10000千瓦的儲能項目以及國電集團和風錦州塘坊儲能型風電場5000千瓦的儲能系統示范項目，但是這些儲能項目僅起示范、探索性作用，不具備產業化意義。6月中旬，第二屆北京國際儲能大會在北京國際會議中心召開，中國科學院副院長李靜海在會上指出：“儲能科學與技術對于可再生能源的利用和節能意義重大。”儲能是智能電網、可再生能源接入、分布式發電、微網及電動汽車發展必不可少的支撐技術，因此儲能產業正成為新能源領域投資的熱點之一。但同時，由于儲能容量有限、受商業模式不成熟、相關技術標準體系缺失等因素的影響，儲能產業發展還需加強交流，各取所長，共同發展。2.3.1儲能是構建智能電網的關鍵環節 “隨著可再生能源體系和技術發展的不斷成熟，無論在中國，還是在英國，越來越多風電、太陽能光伏發電正在接入電力系統，這對電網的安全穩定運營造成影響。那么，如何平衡電力供需?如何解決發電側間歇式的問題?發展更多的儲能技術是一種很好的解決辦法。”英國皇家工程院院士Richard Williams在第二屆北京國際儲能大會上表示。近年來，隨著我國電網運營面臨用電負荷持續增加、間歇式能源接入占比擴大、調峰手段有限等諸多困難，儲能技術尤其是調峰電源得到了空前發展。據介紹，儲能技術主要有物理儲能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等) 、化學儲能( 如各類蓄電池、可再生燃料電池、液流電池、超級電容器等) 和電磁儲能(如超導電磁儲能等) 等。這些儲能技術的技術水平、發展趨勢、應用前景各不相同。目前抽水蓄能技術相對成熟，功率和儲能容量規模可以做的很大，對于控制電網的穩定和安全性及接入可再生能源都能發揮巨大作用，但存在受地勢影響大、響應速度較慢等缺點;鉛酸電池技術成熟，是目前最實用的儲能系統，但因鉛是重金屬污染源，因此鉛酸電池不是未來的發展趨勢;鋰離子電池成本較高，產品性能目前尚無法滿足儲能要求，且其經濟性無法實現商業化運營。有研究表明，單一的儲能技術很難同時滿足能量密度、功率密度、儲能效率、使用壽命、成本等性能指標，如果將兩種或兩種以上性能互補性強的儲能技術結合，可以取得較好的技術經濟性能。目前，我國正在建設的堅強智能電網以可再生能源的大規模利用和智能化為主要特征，發電形式將是大型集中式發電和分布式發電相結合，電力系統中的儲能系統也將分為大規模集中式儲能系統和大規模分布式儲能系統。因此，沒有任何一種儲能技術可以全面滿足智能電網接納分布式能源的需求。為適應智能電網的發展，我國除發展抽水蓄能外，還應大力發展布置靈活的電池儲能技術，如鋰離子電池、鈉硫電池以及超級電容器等。2.3.2商業模式不成熟制約儲能發展儲能技術擁有廣泛的應用前景，但實現規模化儲能是個世界性難題。例如，目前我國風電儲能示范項目達幾十個，但真正上規模、達兆瓦級的僅有國網的張北項目和南網的儲能示范項目。其中，南網的儲能示范項目為10兆瓦，張北項目為20兆瓦。因此，儲能技術要在我國電力系統中大規模應用還需克服技術、成本等諸多問題，還需下大力氣發展多種儲能技術，實現自主創新。對此，與會嘉賓指出：“在加大儲能技術研發力量的同時，要建立適合我國的大容量新能源及儲能技術的技術標準、安全標準、接入標準等標準體系。”嚴格的技術標準和規范化管理是驅動儲能產業發展的重要動力。如西班牙就規定風電在上網前必須向電網提供風機出力曲線和發電短期預測曲線，誤差不能超過一定比例，否則將受罰，這就會讓發電商主動采用預測技術和儲能技術。“對儲能企業來說，首先要考慮的是生存。市場決定研發，商業模式不成熟，儲能產業就難以發展。目前我國的分布式儲能已有一定市場，而大規模集中儲能還未形成有效市場。”環宇集團董事長李中東指出。英國謝菲爾德大學教授Peter Hall也認為：“可再生能源發電的價格因時段、季節不同而不同，我們必須考慮如何在儲能方面掙錢。”因此，儲能產業的發展除技術進步外，還需政策上的配套，如合理拉開不同供需時段的電價，使得儲能的削峰填谷有利可圖，這樣就會吸引更多的市場力量參與進來。近日，科技部發布的智能電網重大科技產業化工程“十二五”專項規劃將“大規模儲能系統”列為九大重點任務之一，以及我國即將實施的階梯電價對推動儲能產業的發展無疑是個好消息。第三章 國內外在相關新能源儲能技術上的發展現狀目前全球儲能技術主要有物理儲能（如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等）、化學儲能（如鈉硫電池、液流電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、超級電容器等）和電磁儲能（如超導電磁儲能等）三大類。下圖（圖3-1）介紹儲能技術的發展現狀。圖3-1 儲能技術的發展現狀東潤環能在儲能系統技術領域和應用領域始終與國內外科研機構和企業保持著緊密的聯系，包括鈉硫電池領域的領先者日本NGK公司、中國科學院上海硅酸鹽研究所，超導儲能領域的領先者美國Bruker ETS公司、美國超導公司、中國科學院電工所以及磁懸浮飛輪儲能領域的領先者美國Active Power公司。3.1新能源儲能系統的實際應用由于風能、太陽能、海洋能等多種新能源發電受到氣候和天氣影響，發電功率難以保證平穩，而我們知道電力系統要求是供需一致，電能消耗和發電量相等，一旦這平衡遭到破壞，輕則電能質量惡化，造成頻率和電壓不穩，重則引發停電事故，為了解決這一問題，在風力發電、太陽能光伏發電或者太陽能熱發電等新能源發電設備中都配備有儲能裝置，在電力充沛時，多余電力可以儲存起來，在晚上、弱風或者超大風發電機組停運或者停運機組過多，發電量不足的時候釋放出來以滿足負荷需求。下圖（圖3-2）中，儲能電池系統在模組連結上，可與市電電網做連結，提供電力在離峰與尖峰之間作為電力需求緩沖，同時與新能源結合，讓電力來源可以兼具獨立性與環保性。圖3-2 儲能系統在新能源中應用的示意圖Source:EnergyTrend20123.2創能、節能與儲能的完美搭配一個完整的新式再生能源系統，在過去來說大部分所見是節能與創能模組相結合，例如太陽能搭配LED路燈即是一例，往往忽略掉儲能系統的優化與延伸，因此大多選用效能較低的鉛酸電池做為其過渡的搭配組合。新能源可與高效率儲能電池做良好的搭配，然而目前的太陽能系統大多是以并網的方式存在，原因在于現行的電力系統并不適合大規模電力反饋的機制，且在升降電壓過程的電力回收效率也并不理想，因此大規模的太陽能系統大多是架設在發電廠周遭，以減少其他的電力系統困擾。事實上，太陽能、發光二極管以及電池都是直流電驅動的元件，因此當創能、節能以及儲能系統整合成為一個系統的時候（圖3-3），電力使用效率將能夠達到最高。然而，在目前的電力結構上，因為考慮到發電成本以及電力傳輸的流動性，大部分的電力來源仍以交流電為主，使得大城市地區在三種模組系統的整合應用上仍十分少數，而偏遠地區受限于電力普及等問題，會因為便利性關系而犧牲成本考量，采用創能、節能、儲能三種模組結合的整合式裝置架構。圖3-3 完整的綠色能源系統搭配3.3國內新能源儲能技術瓶頸解析3.3.1新能源科技發展的核心儲能技術在北京剛閉幕的風電與電網協調發展課題階段性成果發布會上，國家能源局新能源與可再生能源司副司長史立山指出，發展風電是解決我國能源環境問題的重要措施，而解決風電的并網運行問題則是我國風電大規模發展的基礎。中國電力科學院教授戴慧珠指出，對于風電這類具有間歇性的能源產品，與其他產品的不同之處就在于它產品的生產、運輸、消耗同時發生。因為沒有一個倉庫儲存。在轉變發展方式、發展低碳經濟的要求下，新能源擁有著廣闊的前景，而當下面臨的瓶頸也促使越來越多的企業和研究人士把目光投向儲能技術上。在研究者看來，儲能技術的突破或將能夠緩解不同電力之間的利益之爭，推動新能源產業的快速發展，更重要的是能夠高效利用清潔能源，改變我國能源構成比例，促進節能減排。更大的意義在于大力推動中國的儲能技術研發，促進儲能產業化應用，這將促進我國新能源科技的發展。因此，有儲能專家認為，解決間歇性和隨機性是目前有效利用這類新能源的核心問題之一，而這其中，儲能產品的開發和應用又是新能源科技發展中的核心問題之一。3.3.2新能源無倉庫儲能的尷尬現在風力發電的情況，有點像公路上的汽車。車多路少，特別擁擠，戴慧珠認為，風電并網難題已經成為風電發展的最大瓶頸。她指出，由于我國的風電發展超出預期，而我國的電網設計是按照原有的預想速度發展，所以導致風電項目雖然上馬，卻不能實現全部電能上網。如火如荼的風電建設引起了風電是否會過剩的擔憂，而真正的根源在于風電上網遭遇兩大難題。首要因素是利益紛爭。在電網承載有限的情況下，風電的發展將不可避免地同火電與水電發生運輸線路和市場的爭奪。史立山曾在公開場合表示，隨著我國風電規模的擴大，我國風電發展面臨的環境發生了變化。風電發展面臨的制約由設備制造能力制約變成了市場制約。究其原因在于風能資源與電力市場不匹配。風能資源豐富的地區用電市場小，在全國的大市場來看，卻又面臨著風電并網和運行難的問題。他直言，這既與電網結構和輸運能力有關，也與認識水平、管理體制有關，而核心是如何調整好各方面的利益關系。其次，部分新能源產業的發展也受自身的特性所限。戴慧珠指出，小的風電會引起電能質量、電壓的問題，大規模的電源還會引起穩定性問題和調峰、調頻的問題。其他的電源比如說火電、水電，都是可以聽從調度的，核電一般是發基荷，就是一個比較穩定的基本負荷，火電、水電是聽命令，風電從能源上來說是隨機的。牟峰為本刊分析，以風電和光伏發電為例，其都具有間歇性，并不是在最需要的時候出現。甚至是在你不要的時候大量發電。帶來的直接問題是，電力質量受電壓波動和頻率波動等因素影響，質量難以保證。在電力調頻上，頻率波動更加頻繁。在電力調峰方面，調峰任務更加繁重。電網公司暫時無法接納這么多的風電，目前的電網從現有基礎上無法消納，進一步的影響則表現為新能源投資效率的低下。專家指出，風場投資不能有效利用便是一個例子。截止到2009年年底，我國風電并網1613萬千瓦，但尚有500萬千瓦未能并網。在東北地區、內蒙古大部分地區，冬天風電遭棄現象嚴重。甘肅酒泉風電基地是我國規劃建設的第一座千萬千瓦級風電示范基地，根據建設規劃，到2010年，酒泉風電裝機容量將達到516萬千瓦，2015年將達到1271萬千瓦以上。目前，甘肅風電行業發展的瓶頸已經逐漸顯現。發電容易輸送難、電網調峰能力不足等成為最大的制約，隨著未來風電基地的建設，輸運難的矛盾將更加凸顯。受訪專家說，不止風力發電，未來無論是新能源汽車、電動車還是太陽能光伏發電等，其大規模推廣和商業化應用，除政策等宏觀環境外，前提和關鍵在于高效、綠色的儲能技術和產品。3.3.3儲能技術的突破效應業內觀點認為，困擾能源業發展的核心問題新能源并網問題，在近期解決無望。新能源、智能電網、電動汽車，這未來三大新興產業的發展瓶頸都指向了同一項技術儲能技術。有專家介紹，儲能技術是將電力轉化成其他形式的能量，并在需要的時候以電的形式釋放。主要包括三方面：一是物理儲能，代表技術有抽水儲能、壓縮空氣儲能、蓄冰儲能等，該種儲能方式儲能媒介不發生化學變化，效率較低。二是化學儲能，代表技術為鉛酸電池、鋰電池、釩電池、鈉硫電池等。此種方式的充放電過程伴隨儲能介質的化學反應或者變價，不足之處在于電池壽命相對有限。三是其他儲能，包括超導儲能、飛輪儲能及超級電容等，這種方式電能以電磁能、動能等形式進行儲存，充放電速度快，效率可以非常高。在諸多的儲能類型中，燃料電池、液流電池和超導儲能等都處于發展中。儲能技術的發展和應用，將有助于打破風電、光伏發電等的接入和消納瓶頸問題，能夠降低配套輸電線路容量需求，緩解電網調峰壓力。同時還能夠消除風電、光伏發電的波動，改善電力質量，降低離網電力系統的運行成本和碳排放。這也是未來智能電網的重要組成部分。中國電力科學研究院電工研究所所長來小康指出，儲能電池對國家電網具有重要意義，是實現電網互動化管理的有效手段。儲能電池在電網中的應用主要分跟蹤負荷式和跟蹤電源式兩種，可以保障可再生能源功率的平滑輸出，降低功率預測偏差，也可以采用分布式儲能技術解決局部電壓控制問題，促進節能減排、設備應用充分高效、減少資源浪費、提高用電可靠性、改善電能質量。對于發展儲能技術的重要意義，早在2009年5月26日在北京舉行的首屆國際儲能技術大會上，中國工程院院士楊裕生就強調，發展規模儲能產業關系到國計民生，具有越來越重要的社會地位和經濟地位。國務院發展研究中心張永偉博士則指出，發展儲能產業不僅僅是技術手段，還應該上升到產業層面，甚至國家戰略層面；國家應該進一步明確發展儲能產業的戰略意義，推動節能環保、新能源、增強國家電網能力、提高國家競爭力。3.3.4不能等肚子餓了才去種麥子國家973項目大規模高效液流儲能電池技術的基礎研究首席科學家、中科院大連化學物理所研究員張華民指出，可再生能源和智能電網的發展都已受到國家重視，但是儲能技術的發展遠遠跟不上新能源技術的發展需要。隨著儲能技術地位和作用的凸顯，儲能技術的研究逐漸引起重視，標志之一便是中國儲能電池產學研技術創新聯盟于2009年11月在天津籌備成立。從世界范圍來看，由于新能源和智能電網的發展，儲能技術受到前所未有的關注，歐盟、韓國、日本等也都設立專項經費支持儲能技術的研究與開發。儲能是一個產業鏈很長的產業。儲能產業的發展，首先需要國家在關鍵材料，低成本、高性能的雙極板材料及離子交換膜材料工程化技術上，進行研究開發及儲能電池系統的應用示范。牟峰說，日本政府和美國政府對先進儲能技術的支持力度最大，也最持久。2009年11月，美國能源部長朱棣文宣布投資6.2億美元資助先進智能電網技術示范項目和綜合系統，共資助32個示范項目，大規模的儲能技術被放到了首位。1986年，日本就成立了超導儲能研究會，任務是實現超導儲能的實際應用，為日本超導儲能技術的獨立發展做出貢獻。目前，日本在鈉硫電池領域也處于較為領先的位置。但在專家看來，目前的儲能技術在世界范圍內都還沒有勝出者。在儲能領域，各國都處于產業應用的初級階段，我國與國際先進水平差別不大，加大儲能技術的研發力度有助于我國在未來的國際競爭中占據有利地位。目前儲能技術的開發遠遠落后于風能和太陽能的發展，各國都急于發展儲能技術。張華民說，技術成熟度低、示范應用經驗少是國內儲能技術普遍存在的問題。儲能專家介紹，我國在儲能技術的研究和應用上應該說總體上與國外有一定的差距，但在不同的細分技術方面，我國在極少數技術領域具有世界領先的技術，例如，在釩電池技術方面，普能公司收購加拿大VRBPower公司以后，我們可以代表世界領先水平，但在更多的儲能技術上，我們和國際先進水平還存有相當的差距；從產業鏈上來看，我國的儲能技術和國際先進水平差距就更大。不能等肚子餓了才去種麥子，楊裕生在提到儲能技術研究的重要性和迫切性時，作了一個形象的比喻。他認為，規模儲能技術及其產業不是一個立即就能賺錢的行業，需要政府的優惠政策。政府應將規模儲能技術及其產業化應用，列為十二五規劃的重大專項，加強儲能技術基礎研究的投入，切實鼓勵創新，掌握自主知識產權。同時，從規模儲能技術發展起始就重視環境因素，防治環境污染；充分發揮儲能在節能減排方面的作用，把對新能源的鼓勵政策延伸到儲能環節。第四章 新能源儲能系統的發展趨勢4.1日本新能源儲能系統的發展趨勢4.1.1儲能電池的發展趨勢電動車產業（次世代自動車）雖然消耗電池的數量甚高，但是在基礎建設尚未成熟且周邊延伸產業尚未成形之際，于近五年內仍舊難以大規模普及；反觀儲能電池（蓄電池）產業除搭配可再生能源做應用，也可單獨使用作為緊急備用電力系統，未來的市場需求可期。根據日本METI預估（圖4-1），全球儲能系統需求將隨著智能城市的興起而成長，以日本市場而言，因為災害所促成的城鎮再造機會，將更加速落實新型態能源應用的進程，預估從2012年開始在日本市場會有明顯的成長需求，未來五年更會快速擴展至全球各主要城鎮地區。圖4-1 日本儲能電池應用發展期程4.2我國新能源儲能系統的發展趨勢“未來十年，我國非化石能源裝機比重不斷上升，電力負荷特性對電力保障帶來很大壓力，新能源發展也對電力系統安全穩定運行帶來新的考驗”，“在這種情況下，需求調節將成為促進電力供需平衡調節的措施之一，系統控制能力提高則有助于提高電力系統的穩定運行。此外，提高儲能能力將有效應對電力需求特性與負荷特性的差異。因此，儲能在未來的幾年中，將迎來大發展。”4.2.1我國智能電網帶動儲能產業發展態勢研究分析5月23日，中電聯規劃與統計信息部分析處副處長侯勇在“儲能國際峰會2012“會上表示。儲能是智能電網、可再生能源接入、分布式發電、微網以及電動汽車發展必不可少的支撐技術。在智能電網建設以及電動汽車產業的大力發展下，儲能正成為新能源領域投資的又一個熱點。預計到2020年，國內整個儲能產業的市場規模至少可達6000億元。他認為，鉛酸電池是當前最成熟的技術，液流、鈉硫電池也是目前相對成熟的新技術，而未來，壓縮空氣儲能技術具有很大的發展空間。國網能源研究院副總經濟師兼能源戰略與規劃研究所所長白建華表示，為滿足未來我國電力需求及清潔化發展目標，2015年全國電源總裝機將達15億千瓦左右，2020年將達19億千瓦左右（見圖4-2）。而未來十年，我國非化石能源裝機比重將不斷上升。他表示，預計水電裝機比重將基本保持不變，未來10年保持在20%左右；煤電裝機比重持續下降，由2010年的68%下降到2015年的65%和2020年的60%；非化石能源裝機比重不斷上升，由2010年的25%上升到2015年的30%和2020年的34%；調峰電源，包括抽水蓄能、燃氣發電等裝機比重將增大，由2010年的4.4%上升到2015年的4.8%和2020年的6.2%。在這種能源發展的大背景下，儲能技術尤其是調峰電源將得到大發展。圖4-2 全國電源總裝機容量“儲能國際峰會2012”由國家能源局、工信部、國家標準委、中關村國家自主創新示范區指導，中關村儲能產業技術聯盟專業委員會聯合中國電器工業協會共同主辦。會議邀請了美國、德國、日本、中國等多個國家的業內權威和產業精英，深入探究儲能在可再生能源并網、分布式和微網系統、電力輔助服務三個核心領域的應用，同時全面解析各自國家儲能的產業政策、市場機制、技術方案及盈利模式，并發布了儲能產業研究白皮書2012。4.2.2新能源并網儲能市場發展前景預測分析近年來，國內風電運行過程中的“棄風”、“脫網”現象日益突出，不僅影響到風電場的經濟性，更打擊了風電投資的積極性。對此，多位專家在上周舉行的“2012儲能國際峰會”上表示，應當用儲能來調節風電利用，提高可再生能源并網發電的效率。業內人士認為，未來電網級儲能的需求會逐漸提升且市場空間巨大。1、“棄風”、“脫網”頻發所謂棄風，是指在風電發展初期，風機處于正常情況下，由于當地電網接納能力不足、風電場建設工期不匹配和風電不穩定等自身特點導致的部分風電場風機暫停的現象。2011年以來，由于受本地消納能力和外送通道限制，國內部分省區存在不同程度的“棄風”現象。據