中国储能行业发展缓慢原因分析及储能系统成本与经济性测算

　　一、国内储能发展缓慢原因分析

　　我国储能发展落后于美国、日本、德国和澳大利亚等四大国家，主要基于多重因素：首先，除了抽水储能之外，对其他储能技术缺乏研究导致技术落后。在化学储能方面，我国电池技术落后于日韩国家。前景最为光明的锂离子电池由索尼率先生产制造，日韩企业研究深厚；钠硫电池在日本已经实现商业化，我国还没有完全从实验室走向商业化应用阶段；其次：政策上重视程度不足，相比于可再生能源发电，储能并未得到国家政策的直接扶持。在这种情况下，虽然储能技术随着电池的发展而不断发展，但是投资成本过高，从而使市场望而却步。而随着政策红利的释放，限制储能发展的瓶颈将被一一打破。

　　1、建设成本过高。美国和日本在电池储能技术方面居于领先地位，随着规模和技术的积淀已具备商业化尝试的基础。我国技术尚不成熟，建设成本高昂，储能价值难以体现。根据张北风光储输示范项目的测算，20 兆瓦的储能电池的设计投资就达到4 亿元。即使我国现有风电和光伏装机按照10:1 配备储能设备，则需要投入3405 亿元。

　　2、缺乏财政支持与补贴。在储能建设成本过高的背景下，储能的经济性需要通过财政补贴来实现，包括一次性安装补贴、税收补贴、电价补贴等等。比如日本的家庭储能系统补助金政策。用户在购买获得SII 认证机构认可企业的新能源产品、严格按要求安装并通过SII 机构的审核后，便能获得所购买新能源产品总价值1/3 的补助。在这项政策的支持下，2013 年，越来越多的储能系统获得补助并投放市场。而国内当前尚处于产业规划阶段，补贴政策尚未出台。

　　3、峰谷电价差不足以支撑经济性。美国、日本、德国、澳大利亚均采取分时电价机制，激发主要用电大户采用储能设备、居民主动调节用电时段节约电费的积极性，降低尖峰负荷，增加低谷负荷，提高电力系统负荷率，提高电力系统总体效率和经济性。而我国除工业用电存在峰谷电价外，居民用电实行阶梯电价，相关体制和政策并不完善，暂不具备上网峰谷电价、储能电价、补偿机制等配套电价机制，储能的建设和运行成本在现有电价体系中还找不到疏导渠道。

　　二、储能系统成本与经济性测算

　　限制储能发展最大瓶颈在于成本，无论是对于发电侧储能还是用电侧储能均是一样。以发电侧来说，我国火力发电以烧煤为主，火电成本约在0.2-0.3 元/度，与上网标杆电价之间价差在一毛钱左右，难以支撑储能系统的使用。用电侧来看，国内非居民用电的峰谷电价差尚不明显。

　　在没有国家补贴的情况下，用户侧储能的电价差套利目前只有铅炭电池可以实现。根据测算，铅炭电池成本在0.9 元/Wh 左右，加上双向变流器成本（能量型逆变器功率一般为整个系统容量的三分之一左右）及安装建设成本，整个系统的初始投资成本预计在1.2 元/Wh左右，远低于锂离子电池。

铅炭储能系统安装成本测算

　　由于铅炭电池在铅酸电池基础上寿命得到极大程度的提高，按照10 年使用寿命计算，铅炭电池的全生命周期度电成本最低可以做到0.43 元/Wh，对比目前国内的工商业峰谷电价差，已经可以实现商业模式的盈利。

铅炭储能度电成本测算

　　在居民端，家庭用储能在欧美国家逐渐兴起，能量密度高、体积小、更加环保的锂离子电池最为符合家庭使用场景。对家用锂电储能系统经济性进行测算，10KWh 的系统基本符合家庭用电需求。整个储能系统成本可以大致划分为三个部分：电池组、储能变流器（PCS）以及安装成本。假设储能电池价格2 元/Wh，变流器价格0.8 元/W，安装成本大概是电池和PCS 成本的5%。测算出容量10KWh、功率3.3KW 的储能系统总成本23772 元，折合度电成本2377.2 元/Kwh。

家用储能系统经济性测算

　　乐观假设储能系统得到充足利用，每天发电时间10 小时，每年发电天数365 天，系统寿命8年（循环次数近3000 次）。在八年分期付款、利率3%的商业模式下，年按揭费用为3386.47元，考虑到维护成本（假设为储能系统成本1%）、储能系统年使用总成本为3624.2 元，折合度电成本1.10 元/Kwh。

家庭储能系统经济性测算（2）

　　结合测算模型，对于储能系统经济性最重要的两个变量为电池的成本和循环寿命。我们在之前模型和假设的基础上，以电池成本和循环寿命为变量，进行情景测算。当电池成本下降到1.7 元/Wh，循环增长到10 年以上，家庭储能系统的平均度电成本有望下降到0.8 元/KWh。当电池成本下降到1 元/Wh，使用寿命10 年的情况下，储能系统度电成本方能下降到0.5 元/KWh。根据调研，由于受到电池性能的限制以及使用中很难做到365 天日均使用10 小时，整个储能系统的度电成本在实际应用中可能高达1.1-1.5 元/Kwh。

　　目前国内发电侧峰谷电价弹性较低，且在自然条件良好而当地消纳受限的地区弃风弃光具有持续性，面对连续的弃风弃光，储能无法保证利用效率。需要储能全生命周期内的度电成本低于上网电价，安装储能后比安装前多发上网的电能就是企业的收益，发电侧储能经济性就能体现。目前铅炭电池经济性已经开始体现，如能有补贴政策出台降低储能成本，再辅以加强当地消纳、东西部大电网的建设推进、优化调度方式等措施提高储能使用效率，锂离子电池储能的经济性也将得以实现。