“雙碳”目標下新型儲能產業(yè)鏈的優(yōu)鏈策略

【摘" 要】“十四五”時期，新能源發(fā)電迎來規(guī)模化發(fā)展，促使新型儲能需求激增。溫州市構建了“核風光水蓄氫儲”全鏈條發(fā)展格局，形成以瑞浦蘭鈞、麥田能源為“鏈主”的新型儲能產業(yè)鏈，但仍存在依賴外部供應、技術路線單一等問題。論文通過剖析產業(yè)現(xiàn)狀與困境，從多個維度提出優(yōu)鏈策略，旨在為溫州市新型儲能產業(yè)鏈高質量發(fā)展提供參考。

【關鍵詞】新能源;新型儲能;產業(yè)鏈;優(yōu)鏈策略

【中圖分類號】F426;TK02" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "【文獻標志碼】A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "【文章編號】1673-1069（2024）12-0146-03

1 引言

新型儲能是指除抽水蓄能以外，以輸出電力為主要形式的儲能技術，作為構建新型電力系統(tǒng)、實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵支撐，因布局靈活、成本快速遞減等優(yōu)勢，在電力系統(tǒng)平衡與調控中作用凸顯。當前，浙江省能源自給率低，而溫州市風電、光伏資源豐富，大規(guī)模新能源接入亟需新型儲能的調節(jié)作用[1]。本文在研究新型儲能產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，剖析制約溫州產業(yè)發(fā)展的障礙;基于溫州市地域實際，提出優(yōu)鏈策略，為溫州市新型儲能產業(yè)鏈高質量發(fā)展提供理論支撐和決策參考。

2 新型儲能產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 裝機規(guī)模

我國是全球最大的新型儲能市場，根據(jù)中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2024年底，新型儲能裝機規(guī)模達到78.3 GW/184.2 GWh，功率/能量規(guī)模同比增長126.5%/147.5%。其中，2024年我國新型儲能新增投運規(guī)模達到43.7 GW/109.8 GWh，同比分別增長103%和136%。截至2024年上半年，浙江省電網(wǎng)側儲能電站已并網(wǎng)26座，總容量為1.828 GW/3.656 GWh，同比增長10.3倍。得益于較為完備的直接補貼機制，浙江工商業(yè)儲能具備良好的投資效益，工商業(yè)新型儲能裝機量位居全國第一。截至目前，溫州市已投運新型儲能裝機規(guī)模超400 MW，在建、已備案以及規(guī)劃的電源側、電網(wǎng)側、用戶側等新型儲能項目超100個，總容量近200 MW。其中，浙能樂電1、2號機組電化學儲能調頻項目（20 MW/20 MWh），溫州樂清灣共享儲能電站（50 MW/100 MWh），國能浙江溫州梅嶼新型儲能電站（50 MW/100 MWh）成為浙江省“十四五”新型儲能示范項目。

2.2 技術路線

按照儲能方式的不同，新型儲能可分為機械儲能、電化學儲能、電磁儲能、熱（冷）儲能、氫（氨）儲能等幾十種技術類型。在系統(tǒng)效率方面，鋰離子電池、鈉離子電池、飛輪儲能和超導儲能系統(tǒng)的效率較高，處于80%～95%區(qū)間。其中，鋰離子電池和鈉離子電池的效率可達90%左右，而飛輪儲能和超導儲能系統(tǒng)的效率最高可達95%[2]。在循環(huán)壽命方面，重力儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能和機械儲能具有較長的循環(huán)壽命，通常為20～30年，但值得注意的是，重力儲能和壓縮空氣儲能的響應速度慢于電化學儲能和電磁儲能。在能量密度方面，氫燃料電池處于領先地位，緊隨其后的是鋰離子電池、鈉離子電池、液流電池以及鉛碳電池。在技術成熟度方面，鋰離子電池、鉛蓄電池、熔鹽儲熱等技術路線均處于商業(yè)化發(fā)展階段[3]。目前，我國新型儲能產業(yè)形成了以電化學儲能為主、壓縮空氣儲能和飛輪儲能為輔的技術路線。在電化學儲能中，鋰離子電池中的磷酸鐵鋰電池因能量密度高、循環(huán)壽命長、應用場景靈活等優(yōu)勢而備受青睞，是我國主要的新型儲能技術路線。此外，低成本的鈉離子電池、大容量的液流電池、高安全的半固態(tài)/固態(tài)電池等正在積極研究應用[4]。溫州市已投入運行的儲能電站均為電化學儲能電站，采用鋰離子電池技術，鈉離子電池、壓縮空氣儲能處于開發(fā)之中，暫未投入商業(yè)化應用。對此，成立溫州大學碳中和技術創(chuàng)新研究院，建設鈉離子電池實驗室，推動電池產業(yè)化進程。

2.3 產業(yè)鏈布局

新型儲能產業(yè)鏈涵蓋上游原材料及設備、中游儲能系統(tǒng)集成以及下游應用市場。目前，我國新型儲能產業(yè)鏈的上游和中游相對成熟，而下游應用市場處于商業(yè)化初期向規(guī)模化轉變階段。

2.3.1 產業(yè)鏈上游

產業(yè)鏈上游以電池原材料為主，包括正極材料、負極材料、隔膜、電解液等;設備主要包括涂布機、攪拌機等。電池材料成本是儲能電池成本中最主要的部分，其中，正極材料成本最高。電池原材料高度依賴于澳大利亞、南美的鋰礦資源，國內產業(yè)鏈的利潤空間隨著鋰礦原料價格的波動而被擠壓。在企業(yè)技術路線相似的情況下，儲能行業(yè)將面臨“價格戰(zhàn)”。當前，碳酸鋰價格已觸及鋰礦公司的成本底線，擁有較多鋰礦資源的鋰鹽廠家（成本區(qū)間為6萬～8萬元/噸）開始面臨虧損風險，只有成本線最低的鹽湖提鋰廠家（成本區(qū)間為3萬～6萬元/噸）相對安全，仍存在利潤空間。

2.3.2 產業(yè)鏈中游

產業(yè)鏈中游主要包括儲能系統(tǒng)及集成。儲能系統(tǒng)主要包括電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、儲能逆變器（PCS）等4個部分。其中，最核心的是由電池組與BMS組成的儲能電池系統(tǒng)，其成本約占整個儲能系統(tǒng)的65%。儲能集成快速發(fā)展，智能化、模塊化成為趨勢，但面臨兼容性差、成本高等挑戰(zhàn)。

2.3.3 產業(yè)鏈下游

從產業(yè)鏈下游來看，儲能電站是新型儲能的重要應用場景之一。新型儲能在電力系統(tǒng)中的應用場景可分為發(fā)電側、電網(wǎng)側和用戶側三大類。發(fā)電側，主要用于解決新能源發(fā)電棄風、棄光等問題，以及提高新能源場站自身調峰、調頻、調壓等調節(jié)能力，主要應用模式為新能源配儲;電網(wǎng)側，主要用于提供電力輔助服務，增加電網(wǎng)穩(wěn)定性，以獨立儲能為主;用戶側，主要用于降低工商業(yè)用戶的用能成本，通過峰谷價差套利、需求側響應補貼等方式盈利，以工商業(yè)配儲為主[5]。

2.3.4 浙江省和溫州市新型儲能產業(yè)鏈布局

浙江省新型儲能產業(yè)鏈上游包括容百科技、杉杉股份等企業(yè)，中游包括萬向集團，下游包括南都電源、天能集團等系統(tǒng)集成企業(yè)，涵蓋電池正負極材料、鋰電池制造、電池回收、儲能項目開發(fā)等儲能產業(yè)鏈多個環(huán)節(jié)。

溫州市依據(jù)“一核兩地多點”的產業(yè)總體布局，將儲能及動力電池裝備制造業(yè)主要布局在龍灣、洞頭等區(qū)域，形成了以瑞浦蘭鈞、麥田能源為“鏈主”，較為完整的新型儲能產業(yè)鏈。產業(yè)鏈上游包括偉明盛青、浙江鼎森等重點企業(yè)，重點項目包括偉明盛青鋰電池新材料產業(yè)基地項目、浙江鼎森鋰業(yè)有限公司年產6萬噸碳酸鋰項目等;產業(yè)鏈中游包括瑞浦蘭鈞、麥田能源等重點企業(yè)，重點項目包括瑞浦新能源制造基地項目、麥田光伏逆變器及儲能設備生產基地項目等;產業(yè)鏈下游包括浙能能源、正泰集團等重點企業(yè)，重點項目包括浙江（華東）深遠海風電母港項目，樂清正泰年產8 GW高效N型光伏電池、8 GW高效光伏組件生產基地項目等。

3 溫州市新型儲能產業(yè)發(fā)展基礎

一是風光資源豐富。目前，全市待接入的海上風電規(guī)模約1 GW，其中深遠海裝機規(guī)模占全省一半以上;全市待接入的光伏項目總裝機容量達0.8 GW。二是新型儲能產業(yè)鏈加速形成。在龍灣東部、瑞安東部等區(qū)域集聚上下游產業(yè)，2023年儲能電池產能達到26 GWh，產值接近200億元，儲能配套設備產值突破50億元。三是新型儲能建設閉環(huán)管理到位。為促進電化學儲能項目安全、有序、健康發(fā)展，溫州市于2023年12月27日印發(fā)實施《溫州市電化學儲能項目建設管理流程指導意見（試行）》（全國首個地級市儲能項目管理細則），明確了電化學儲能項目的項目備案、項目建設、消防備案抽查、并網(wǎng)驗收、運營監(jiān)管等內容，進一步壓緊壓實安全主體責任，形成新型儲能項目從備案、設計、建設到運行的多部門、全流程閉環(huán)監(jiān)管機制。

4 溫州市新型儲能產業(yè)鏈存在的問題

4.1 產業(yè)鏈上游關鍵材料與核心部件依賴外部供應

在儲能電池產業(yè)鏈上下游的30個環(huán)節(jié)中，溫州已布局26個環(huán)節(jié)，但隔膜、電芯蓋板等上游環(huán)節(jié)仍依賴外購，本地缺乏規(guī)模化生產企業(yè)。此外，核心專利如高純度鋰鹽提純技術受制于國外企業(yè)，導致碳酸鋰主要依賴于澳大利亞、南美的鋰礦資源，易受價格波動影響。除鋰電池、電氣配套之外，其他環(huán)節(jié)尚未形成明顯的產業(yè)集聚及規(guī)模化效應。

4.2 產業(yè)鏈中游技術路線單一，配套技術不穩(wěn)定

一方面，技術路線單一，本地化配套不足。溫州新型儲能電站均采用鋰離子電池，其他類型儲能（如液流電池、超級電容、氫儲能、壓縮空氣儲能）相對缺失，技術路線單一;產業(yè)鏈重點環(huán)節(jié)企業(yè)中，生產儲能電池的企業(yè)僅有瑞浦蘭鈞一家，但溫州儲能電站較多采用寧德時代等龍頭企業(yè)的電池，本地化配套不足。另一方面，配套技術不穩(wěn)定。例如，溫州市某發(fā)電公司的電源側儲能項目，投資超5 000萬元采購寧德時代的儲能電池產品，建成電化學儲能調頻項目，在運行的1年半時間內，其電池控制管理系統(tǒng)（DMS）中的傳感器、板卡、存儲卡陸續(xù)出現(xiàn)故障，影響儲能電站運行。目前，國內鋰電池技術相對成熟，但與之配套的電池管理系統(tǒng)的軟硬件技術在實際運行中故障率高，影響企業(yè)運營。

4.3 產業(yè)鏈下游商業(yè)模式單一，應用場景受限

在商業(yè)模式方面，儲能電站的盈利模式較為單一，投資回報率較低。目前，儲能電站容量租賃市場規(guī)模較小，共享儲能企業(yè)主要依賴低充高放的單一盈利模式，招標價格偏低，難以覆蓋建設成本，用戶側儲能項目回收周期普遍超過8年，投資回報周期長。此外，儲能項目在融資、保險等金融支持方面仍面臨挑戰(zhàn)。由于儲能項目投資規(guī)模大、回報周期長，傳統(tǒng)金融機構對其風險評估存在顧慮，導致項目融資難度大、成本高。同時，針對儲能系統(tǒng)運行風險的保險產品種類稀少，無法有效降低企業(yè)運營風險，限制了商業(yè)模式創(chuàng)新的空間。在應用場景方面，在電網(wǎng)側，對于提升電網(wǎng)穩(wěn)定性、支持分布式能源接入等方面的應用不夠充分;在用戶側，居民和工商業(yè)用戶對儲能系統(tǒng)的認知和接受程度較低，用戶側儲能市場開發(fā)進展緩慢。在新興應用領域，溫州在5G、大數(shù)據(jù)中心等新興領域的儲能應用場景拓展相對滯后，未能及時開發(fā)定制化的儲能解決方案，錯失在新興應用場景布局的先機。

4.4 產業(yè)鏈協(xié)同不足，人才短缺

在產業(yè)鏈協(xié)同方面，上游材料、中游制造與下游應用環(huán)節(jié)銜接不暢，企業(yè)間合作松散，未能形成集群效應，電池回收體系尚未建立，廢舊儲能設備處理不規(guī)范，存在環(huán)境污染風險。在人才方面，高端人才領域，儲能領域復合型技術人才和產業(yè)管理人才匱乏，制約技術創(chuàng)新，人才外流嚴重;運維服務人才領域，儲能電站運維服務人才短缺，并且溫州職業(yè)院校未設置儲能相關專業(yè)，人才輸出不足。

5 溫州市新型儲能產業(yè)鏈的優(yōu)鏈策略

5.1 產業(yè)鏈上游的優(yōu)鏈策略

上游材料本地化突破方面，靶向招引全球隔膜、電芯蓋板領域龍頭企業(yè)，配套土地、稅收優(yōu)惠，同步培育本土“專精特新”企業(yè)升級高端材料研發(fā);聯(lián)合高校院所攻關高純度鋰鹽提純等“卡脖子”技術，構建專利共享池并布局鈉離子電池等新興賽道。供應鏈穩(wěn)定性強化方面，推動企業(yè)參股海外鋰礦、研究鹽湖提鋰技術，建設動力電池回收基地，提升鋰資源自給率;搭建數(shù)字化供應鏈平臺實現(xiàn)供需精準匹配，對本地采購企業(yè)給予5%補貼以降低外購依賴。產業(yè)集群升級方面，規(guī)劃“一核多園”專業(yè)化園區(qū)（如隔膜產業(yè)園），聯(lián)合寧德時代等共建跨區(qū)域“研發(fā)飛地”;支持本地“鏈主”企業(yè)開放供應鏈清單，牽引配套企業(yè)集聚，并通過“光儲充一體化”示范項目鼓勵本地化采購，拉動上游需求。政策保障方面，分階段推進“鋰礦—材料—回收”全鏈條閉環(huán)管理，躋身長三角儲能產業(yè)核心樞紐。

5.2 產業(yè)鏈中游的優(yōu)鏈策略

技術路線布局方面，設立專項基金支持鈉離子電池、液流電池、氫儲能等非鋰技術示范項目，推動“風光儲氫一體化”基地建設。配套技術可靠性攻堅方面，聯(lián)合高校院所成立實驗室，開發(fā)國產化高精度BMS算法，推行“本地化適配認證”。政策協(xié)同保障機制方面，對新型儲能項目給予度電補貼，允許投資虧損計入稅收抵扣，設立新型儲能保險共保體并給予保費補貼。

5.3 產業(yè)鏈下游的優(yōu)鏈策略

商業(yè)模式創(chuàng)新方面，支持共享儲能企業(yè)攜手電力交易平臺積極參與電力現(xiàn)貨市場，憑借峰谷價差擴大收益，探索與電動汽車充電設施的融合路徑，提供快速充電服務并收費;政府提供融資擔保，消除金融機構對儲能項目風險的顧慮，激勵保險機構開發(fā)儲能設備損壞險、收益損失險等多元保險產品，政府給予保費補貼，降低企業(yè)運營風險。應用場景拓展方面，開展儲能參與電網(wǎng)黑啟動、虛擬電廠等創(chuàng)新應用示范，提升電網(wǎng)應對突發(fā)故障的能力;針對工商業(yè)用戶提供儲能設備融資租賃服務，降低投資門檻，針對居民用戶按照設備容量給予補貼，舉辦用戶側儲能示范項目邀請參觀活動;組織本地儲能企業(yè)與5G運營商、大數(shù)據(jù)中心運營企業(yè)對接，開發(fā)定制化儲能系統(tǒng)，設立新興領域儲能應用專項獎勵資金;探索“新能源+新型儲能”聚合發(fā)展模式，如“海上風電+儲能”“光儲充一體化”等。

5.4 加強產業(yè)鏈協(xié)同及人才培養(yǎng)

產業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)化方面，成立“溫州儲能產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟”，吸納上下游企業(yè)，要求成員年度本地采購比例不低于30%;設立“長三角儲能設備回收中心”，引入相關企業(yè)，制定規(guī)范并給予合規(guī)回收企業(yè)補貼;市政府聯(lián)合本地國企啟動“百萬千瓦級儲能應用計劃”，優(yōu)先采購“溫州造”儲能系統(tǒng)，推動鞋服產業(yè)廠區(qū)光儲一體化改造并接入能源大腦平臺。人才梯隊培育方面，設立“儲能鯤鵬計劃”，給予高端引進人才高額創(chuàng)業(yè)資助和人才住房保障政策，依托高校聯(lián)合成立“儲能工程師學院”;推動職業(yè)院校增設“儲能應用技術”相關專業(yè)，開發(fā)實訓課程，培養(yǎng)輸送儲能技能人才，聯(lián)合開展“儲能運維工程師認證”并補貼相關企業(yè)。保障機制與實施路徑方面，對參與協(xié)同研發(fā)和使用本地回收材料的企業(yè)給予稅收優(yōu)惠。

6 結語

溫州市新型儲能產業(yè)發(fā)展基礎良好，但存在產業(yè)鏈上游關鍵材料與核心部件依賴外部供應;產業(yè)鏈中游技術路線單一，配套技術不穩(wěn)定;產業(yè)鏈下游商業(yè)模式單一，應用場景受限;產業(yè)鏈協(xié)同不足，人才短缺等問題。本文通過多視角分析溫州市新型儲能產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及困境，并提出優(yōu)化溫州市新型儲能產業(yè)鏈的策略，旨在推動溫州市打造全國新能源產能中心和應用示范城市。

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【基金項目】浙江安防職業(yè)技術學院科研課題《“雙碳”目標下溫州新型儲能產業(yè)鏈的優(yōu)鏈策略研究》，項目編號：AF2024Y24。

【作者簡介】張冉（1992-），女，安徽淮南人，講師，研究方向：新能源產業(yè)。