分散式能源在中國有哪些潛力?
分散式能源在我國正處在一個飛速發展的階段,在政策和資本的助推下,「十三五」期間,我國分散式光伏項目將全面開花,進入加速發展的快車道本篇作為分散式能源系列完結篇,將對未來的分散式能源系統潛力與商業模式進行大解析。
正如前幾篇的介紹,分散式能源不僅包括我們已經討論的那些發電技術,還包括將不同能源整合在一起的綜合解決方案,以及電動汽車、電池、燃料電池等關鍵技術。這些技術在中國未來有巨大的潛力。這些技術主要包括以下幾種類型:
1. 電池儲能
儲能是目前全球快速發展的新能源產業。中國儲能產業經過十多年的發展,正處於從示範應用向商業化初期發展過渡的重要階段。截至2016年底,中國投運的儲能項目累計裝機規模24.3吉瓦,大部分是抽水蓄能,其中電池儲能的只有243兆瓦。電池儲能中鋰離子電池和鉛蓄電池佔主要份額,其中鋰離子電池占約59%,同比增長78%。2016年,中國新投運電池儲能項目的裝機規模達101.4兆瓦,同比增長299%。2016年新增規劃、在建的電池儲能項目的裝機規模約為845.6兆瓦,預計短期內中國電池儲能裝機規模還將保持高速增長(CNESA,2017)。
鋰電池在儲能中的應用主要是電網儲能(電力輔助服務、可再生能源併網、削峰填谷等)、基站備用電源、家庭光儲系統、電動汽車光儲式充電站等領域。從儲能市場應用分布看,分散式發電及併網領域的新增投運規模同比增速最大,為727%,其次是可再生能源併網領域,同比增速為523%(CNESA,2017)。地域分布上,新增投運的電池儲能項目主要分布在西北和華東地區,並且華東地區的儲能應用主要在分散式發電及微網項目。
2017年9月22日,國家發改委、國家能源局等五部門在《關於促進儲能技術與產業發展的指導意見》中明確提及「鼓勵在用戶側建設分散式儲能系統。研究制定用戶側接入儲能的准入標準,引導和規範用戶側分散式電儲能系統建設。支持具有配電網經營權的售電公司和具備條件的居民用戶配置儲能,提高分散式能源本地消納比例、參與需求響應,降低用能成本,鼓勵相關商業模式探索。」
2. 電動汽車
2012年,中國《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012—2020年)》提出,到2020年中國純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達200萬輛、累計產銷量超過500萬輛(SC,2012)。在中國2030年能源戰略規劃中,交通的電動化也是重要的發展戰略。
當前中國環境污染治理的緊迫性、保障能源安全的嚴峻性,促使中央政府及地方政府出台了一系列發展電動汽車及儲能技術的法規政策。企業也在政府的推動下,大力發展電動汽車及儲能技術,中國的電動汽車及儲能電池佔全球市場份額逐年增加。
長期來看,電動汽車和儲能技術將是石油強有力的替代品。雖然電動汽車和儲能技術的發展目前還沒有對石油替代產生實質性影響,但近年來電動汽車和儲能技術進步迅速,電動汽車發展的石油替代是中國減少石油對外依存的最重要方面。同時,電動汽車作為一種儲能技術的重要應用,有可能成為一種非常重要的靈活負荷和儲能設施,吸收大量新能源電力(特別是在風電和光伏大發展期間)。因此,中國將有可能在全球迅速興起的電動汽車和儲能技術領域擁有重要地位。
3. 氫能和燃料電池
氫能是一種清潔高效的能源。近年來氫能燃料電池受到政府和企業的高度重視,其原理是以電化學反應方式將燃料(氫氣)和氧化劑(空氣)的化學能轉換為電能。氫能燃料電池在汽車領域的應用已開始初見端倪。目前中國運行中的35兆帕加氫站有4座,分別位於北京、上海、鄭州和廣州。
目前氫氣的主要來源有煤制氫、焦爐氣副產氫、天然氣制氫等,未來隨著分散式的發展和燃料電池汽車產業的發展,可再生能源分散式制氫將成為氫氣的重要來源。