電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
熱播美劇《滅世》曾為我們講述這樣一個故事：“某一天，全世界的電猛然深奧消失，一切電器都無法使用，此時的人類也陷入渾沌。為了活命，一對強人走到一起，排除萬難，找到了傳說中的“能量棒”，最終恢復電力拯救了全世界。”
在實際中，沒有科幻片里面的“能量棒”，有的是推動并改變當前能源格局的儲能。作為推動新能源產業發展的前瞻性技術，儲能的發展受到高層及業內的重視與認可。
“我國第一部針對儲能的綜合性指揮政策《促使儲能技術與產業發展的指揮意見》(下文簡稱《指揮意見》)當前已經基本走完簽批程序，預計近期將正式印發。”這是國家能源局科技裝備司處長齊志新近日在中國能源研究會年會2017“儲能推動能源創新發展”分論壇上所表述的一段話。
這也意味著，新能源產業及能源互聯網在經過了初步發展之后，作為關鍵性技術的儲能來說，是提升傳統電力系統靈活性，也是經濟與安全性的緊要手段。相信在不久的未來，一系列的扶持政策也會陸續出臺。
據齊志新解析，《指揮意見》將按照“政府搭臺、企業唱戲”的原則，發揮市場在資源配置中的決定性作用和企業的主體作用。政府部門主要在規劃引導、制定政策、營造環境、統籌協調方面發揮作用，其余的該由市場決定的都交給市場。
齊志新舉例說，技術路線問題，完全由企業自主決定。從能源系統來說究竟用不用儲能，用什么儲能，都用事實說話，讓市場自主選擇。在投資管理方面，堅定貫徹深化“放管服”改革精神，明確提出除了《政府核準的投資項目錄》已有規定的，一律實行備案制，由地方詳盡實行。儲能項目無需審批，主要由企業自主決策。
事實上，對于能源規劃方面的政策，近期，我國也出臺了多項包括《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》等政策，而這些政策都把儲能作為重點發展范疇之一。
廈門大學中國能源經濟政策研究院院長林伯強在接受《中國產經新聞》記者采訪時表示，儲能技術在新能源并網、新能源汽車等多方面發揮著巨大的價值。目前儲能技術在電網與可再生能源上有十幾個方面的使用，主要使用是電力調峰。
那么，什么是儲能技術呢?儲能即能量儲存，是指通過一種介質或者設備，把一種能量形式用同一種或者轉換成另一種能量形式存儲起來，基于將來使用需要以特定能量形式釋放出來的循環過程。
儲能發展潛力巨大
當前，能源范疇正處于技術革新時期，一些新技術也不斷涌出，而作為清潔能源與新能源汽車的關鍵核心技術儲能，是開啟新能源時代的“鑰匙”。
儲能技術在其使用范圍廣闊，因此，其市場需求潛力巨大。前不久，中關村儲能產業技術聯盟發布的《儲能產業研究白皮書2017》顯示，截至2016年底，我國投運儲能項目累計裝機規模24.3吉瓦，同比增長4.7%。2016年，全國新增投運電化學儲能項目的裝機規模為101.4兆瓦，同比增長299%。
從使用分布來看，可再生能源并網依然是去年國內新增投運電化學儲能項目使用規模最大的范疇，占比55%。從技術分布來看，去年我國新增投運的電化學儲能項目幾乎全部使用鋰電池和鉛蓄電池，兩類技術的新增裝機占比分別為62%和37%。
記者在采訪中獲悉，當前，國內一些儲能企業其業務范疇廣泛涉足用戶儲能和集裝箱儲能產品的加工開發、儲能系統處理及儲能建設運營等方面。
“儲能技術一旦沖破，那么它將改變全世界的能源格局。”林伯強表示，可再生能源并網目前有一個大障礙在于其發電具有波動性、間歇性與不可預測性。發電并網比例上升，電網波動性顯著增加，穩定性降低，成本大幅度提高。因此，實現新能源大規模商業化使用，就非得要有儲能系統。
林伯強認為，對于分布式可再生能源(風電太陽能)來說，儲能技術更為緊要。分布式能源主要指建在用戶端的能源供應方式，可獨立運行或并網運行，按照用戶多種能源需求，采用需求應對式設計的新型能源系統，這是可以將資源和環境效益最大化的分散式供能系統。由于可以降低輸送環節的損耗，因此可以提高能源利用效率。
“目前用的比較多的還是傳統的抽水蓄能，該項技術已經在很多國家得到使用，它為核電發電廠提供調節電力。”林伯強告訴記者，其實，儲能技術對電網有著諸多好處。首先，幫助增加可再生能源的滲透率，促使分布式發電的發展;其次，提升電網的穩定性和實現充足的調峰，減少高峰負荷及對應的電網投資和電源投資;最后，通過電價設計，促使電力市場自由化。
通過業內人士的分解不難看出，儲能技術不僅有著諸多的優點，還極具商業潛力。那么，如此前瞻性的技術，在當前市場中其使用情況是要怎么樣的呢?依據中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)的統計，2016年全球電化學儲能在輔助服務范疇的新增裝機規模最大，為282.7MW，比重為44%，各個使用范疇中，分布式發電及微網范疇新增投運規模的同比增速最大，為698%。其次是可再生能源并網范疇，同比增速為656%。
從各個使用范疇中的技術新增裝機分布看，可再生能源并網、輔助服務和分布式發電及微網范疇中，鋰電池占比最大，分別為89%、100%和77%;電力輸配范疇中，鈉硫電池的裝機規模所占比重最大，為49%。
在市場使用方面，華南智慧創新研究院院長曾海偉在接受《中國產經新聞》記者采訪時表示，作為可再生能源并網消納和電力系統調峰的緊要技術，應當結合配售電改和能源互聯網發展為契機，開展以儲能為核心的綜合能源服務也是儲能發展的緊要趨勢。
儲能難以實現產業化的背后
記者在采訪中知道到，當前，儲能技術絕大多數被日韓等企業占據。雖然，儲能技術是清潔能源的主要支撐，但其在我國的發展仍相對落后。而事實上，之所以技術落后其實也有多方面因素造成的。當前，我國除了抽水蓄能技術外，其他儲能技術的研究仍處于研究階段。
“在化學儲能方面，我國電池技術就相對落后。”林伯強舉例說，鋰電池都被日韓企業所掌握，鈉硫電池有較高的儲能密度，效率在80%左右，充放電次數可以達到6000次以上。日本京瓷公司所研制的鈉硫電池儲能系統已有100多套投入運營中，容量已超過100MW，目前大容量儲能中鈉硫電池裝機比重最大，達到了40%，鈉硫電池目前已經在日本實現了商業化，我國還未進入商業化階段。
“當前儲能還面臨著兩方面的問題。”林伯強認為，一方面是技術問題，而與技術相連的就是高昂的成本。例如，新能源電動車的電池，電池的技術雖然進步很大，但是還需要進一步沖破，在成本方面，電池的成本是占新能源汽車最大的成本，而鈉硫電池的高成本也是制約其發展的緊要因素;另一方面是儲能商業化價值難以體現。例如，在電力方面，電儲能方面目前沒有專門的相對于的電價機制，所以說，產業化進展緩慢。
依據張北風光儲輸示范項目的測算，在成本方面，20兆瓦的儲能電池的設計投資就達到4億元，即使我國現有風電和光伏裝機按照10：1配備儲能設備，則需要投入3405億元。
也有觀點認為，目前拖慢儲能發展的一個原由是相關補貼政策未能出臺，影響到了相關企業參與儲能發展的興致。此外，在儲能發展方面，應增強電力系統調峰能力建設，要積極開展儲能示范工程建設，推動儲能系統與新能源、電力系統協同優化運行。
曾海偉認為，目前，中國針對儲能產業的政策仍缺乏完善的市場配套措施，沒有或少有針對整個產業的一攬子處理方案，尤其是缺乏為儲能付費的機制。與此同時，在運行過程中所存在的關鍵材料、制造工藝及轉化效率技術仍需進一步沖破。因此，儲能技術實現產業根本達不到。
就目前的儲能技術面臨成本高、市場使用難以實現商業化等問題，此次《指揮意見》也明確，將通過儲能使用示范，形成一定的產業規模，形成創新與產業發展互相促使、加快迭代的態勢，把儲能送上快速發展軌道，加快沖破成本高等瓶頸問題，促使儲能的規模化使用。
齊志新也曾在一次公開演講中表示，儲能作為新技術、新模式、新業態、新產業，要加快儲能技術與產業發展，非得強化頂層設計。
林伯強告訴記者，儲能技術作為新能源發展和電動車的關鍵環節，一旦儲能技術經濟可行，將為人類打開一扇通往新能源時代的大門。而對于我國而言，電動車、儲能技術和風電、太陽能的有效結合，除了清潔發展，還可以形成對石油的有效替代，保障能源安全，因此，高層重視儲能技術是對的。對于傳統的能源企業，尤其需要重視儲能技術的發展。
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