能源转型（Energy Transition）一词，最早见诸于德国政府2010年颁布的《能源概念》：德国希望在接下来的40年内，将电力行业从依赖煤炭和核能（发电占比33%）全面转向可再生能源（风能、太阳能、生物质能等）。

经过市场多年的大浪淘沙，技术竞赛的胜者锁定在风能和太阳能光伏，凭借优异的经济性和下降潜力、分布广泛且取之不尽的零成本、对外依赖度低的高安全性，迅速席卷全球。

1、可再生能源双杰：风与光

自80年代起，风力发电开始在欧洲萌芽，得益于得天独厚的北海高风速区，德国、丹麦开始领跑全球风力发电。2020年德国风力发电已扛起全国电力需求27.4%的大梁，首次超越煤电，跃居全国发电第一的首座。而丹麦为了摆脱70年代能源99%依赖进口的困境，政府大力扶持风电企业成为全球标杆，建起近5000个风力发电项目，2020年丹麦风力发电占全国用电量的46.1%，保持了全球风力发电占比记录。

Source：Fraunhofer ISE

相比于风能全球每年20%的增速，太阳能更显示出高歌猛进的姿态，以每年40%的复合增长率不断开疆拓土。美国自1997年提出太阳能百万屋顶计划（Million Solar Roof Initiative）来，各地州政府在政策法规、资金补贴上大手笔激励户用光伏的发展，行事激进的加州更是颁布《2019建筑能效标准》：自2021年始，所有加州新建三层及以下住宅均被要求强制安装住宅光伏系统。这也助推了美国光伏装机规模惊人的42%复合年增长率。而将光伏组件卖向全世界的中国，2012年遭受美国光伏双反（反倾销、反补贴）和2013年欧盟双反下，国际市场寒冬让整个行业处于崩溃边缘，适时的产业政策输血点燃了中国国内光伏市场的热情，遍地开花的光伏电站项目将中国推上了2015年全球光伏龙头的首座，继而连年成为全球增长引擎。

可是，面对来势汹汹、无可阻挡、确定性十分高的风能和太阳能装机，以燃煤电站为核心进行削峰调谷的传统电力系统真的准备好了吗？

2、鸭型曲线（Duck Curve）

美国加州独立系统运营商 CAISO 在2012年的统计数据显示，随着可再生能源太阳能、风能的接入并网，受其发电间歇性和波动性（日夜、云层和风力变化）的影响，加州地区电力需求和可再生能源发电量的差额，即净负荷，呈现鸭子形状的鸭型曲线。

鸭尾巴出现在早高峰4点，人们起床开始新的一天，但太阳还未升起，太阳能系统无法工作发电，此时，电力系统需要启动停机的燃煤电站并提供瞬时超高功率8000MW（相当于80台大型燃煤电站）。而随着早晨7点，大规模太阳能光伏系统接收太阳能并开始发电，多余的燃煤电站需要关停，并在下午2点太阳能系统达到发电高峰，可能造成电网无法消纳，产生“弃光”现象，这一阶段形成了鸭肚子。伴随着傍晚16点，人们工作回家，所有电器设备开始运转，而太阳也快落山，太阳能系统无法发电，电力系统需要再次启动已停机的燃煤电站并提供瞬间超高功率13000MW（相当于130台大型燃煤电站），形成高挺的鸭脖子。

Source：California Independent System Operator (CAISO)

随着太阳能、风能装机量的扩大，鸭型曲线的鸭肚子不断下探，而鸭脖子不断伸长，不可避免地对以燃煤电站为核心进行削峰调谷的传统电力网络冲击巨大！

首先，早高峰和晚高峰要求燃煤电站急停急用，且要求极高的瞬时功率，会极大拉升燃煤发电成本。美国能源信息署公布的数据显示，下午17点到20点的电力市场批发价格上涨到6美分/kWh，相比于中午12点的1.5美分/kWh，上涨了整整4倍！这种晚间价格的高涨会随着与日俱增的风能、太阳能并网而日渐加剧！除此之外，一旦太阳能、风能午间的发电量超过电力需求，就会造成电力系统过载而出现烧毁现象，只能“弃电”造成巨大电力浪费。

客观存在的鸭型曲线，犹如一把束缚可再生能源的枷锁，时代千呼万唤着储能的英雄登场！

3、全球的储能探索

市场还没意识到储能所能释放的价值潜力，一个产值超万亿的市场等待开垦！

按技术，储能可划分为以下五大类型，其中，以成本指数型下降的锂离子电池和储能发电双载体的氢气体系最具想象空间，虽然目前全球储能的92.6%仍来自于传统的抽水蓄能。

德国是最早进行可再生能源并网和激进扩张的国家，也是最早开始储能规模化布局的标杆。由于地理资源限制，水利储能无法规模化布局，德国转而搭建以小型户用-大型电站电池储能和电解水制氢气为支柱的储能大厦。

光伏-小型户用电池储能一直被热衷环保的德国家庭所买帐，如今超过70%的户用光伏项目携带电池储能，安装数超过30万个。而大型电池储能电站由于得天独厚的稳定电网运行的优点，被德国政府和大型公司所追捧。2018年电力公司巨头 Eneco 在德国 Schleswig-Holstein 地区建设运行了欧盟最大的48MW锂电池储能项目。而电动汽车巨头玩家也纷纷入场大型电池储能，戴姆勒、宝马、博世对电动车退役电池二次利用，投入运行到储能电站之中。

作为长期储能和未来出行、清洁燃料解决方案，电解水制氢技术一直受到德国政府、能源巨头的青眼有加。如今超过300家德国巨头车企、能源企业和设备供应商拟投资超20亿欧元打造氢气能源体系，用以填补传统化石能源逐步退出后留下的巨大市场空白和能源安全挑战。德国目前已建成89座加氢站，规划建设26座，是全球拥有加氢设施第三的国家（仅次于日本、中国），虽然德国氢燃料汽车保有量仅不到3000台，但氢燃料电池火车已在 Lower Saxony 地区投入运行，戴姆勒也大举入局氢燃料电池重型卡车，欧盟空客也推出氢燃料电池飞机原型机。

而相似地，美国也首选电池储能作为平衡负荷以及电网失效的应急方案。通过存储太阳能、风能在白天发电量高峰所生产的过剩电能，然后在晚高峰16点开始释放供电，电池储能随着规模的不断增长，最后会逐渐替代燃煤电站削峰调谷、稳定电网的功能。2019年美国电池储能市场规模已达3.4亿美元，机构预测在接下来的7年里，仍会以每年24%的增速狂飙突进。

当风能、太阳能有如顽童一样跳上电力舞台，汪洋恣肆地尽情推走旧电力时代主角，留下的空缺不应成为缅怀的推辞、抑或巨亨内卷的借口，这空缺并不美丽，但电池储能、氢气能源等新时代储能英雄会送上一份最好的解药！

我们不缅怀过去，因为未来更加精彩！