儲能是保障可再生能源大規模發展和電網穩定運行的關鍵環節。在支撐能源可再生發展的同時，儲能產業自身的可再生發展也至關重要。

可再生儲能的發展背景

“碳達峰、碳中和”目標的提出是應對氣候變化的主要措施，大力發展可再生能源是解決氣候問題和能源危機的必然選擇。國際能源署（IEA）發布《可再生能源2021：至2026年分析與預測》報告，指出到2026年全球可再生能源發電裝機容量將較2020年增加60%以上，達到1800吉瓦以上。光伏和風力發電具有間歇性和波動性特點，直接接入電網會對電力系統的穩定性造成影響，而儲能是保障可再生能源大規模發展和電網穩定運行的重要裝備基礎和關鍵支撐技術，是實現碳達峰、碳中和目標的重要支撐。

在支撐能源可再生發展的同時，儲能產業自身的可再生發展也至關重要。目前全球儲能以抽水蓄能為主，但存在一定的選址和建設難度，資源有限。以電化學儲能為代表的新型儲能設計靈活，不受地理因素影響，適合各類不同的儲能場景。隨著新型儲能裝機規模的擴大，上游材料的資源保障、儲能系統全生命周期的碳排放以及儲能系統報廢后的回收處理問題開始得到關注。因此，我們提出“可再生儲能”的理念，從“長效設計、低碳制造、高效運維和綠色回收”四個方面開發綠色儲能技術，并進一步發展循環經濟商業模式，推動新型儲能產業的綠色可持續發展。

綠色儲能的技術實現路徑

（1）長效設計

在產品開發初期即立足考慮方便產品應用后的再生和回收問題，對于全生命周期的修復延壽、梯次利用和綠色回收，在生產制造前就進行針對性設計：例如，從材料層面考慮提升可修復性和可回收性，從器件（結構）層面考慮提高產品的可維護性和易拆解性。例如，設計儲能電池的易回收電極，降低電池拆解、材料分離和提煉的難度，使產品更易于簡單、安全、環保地進行回收。

（2）低碳制造

低碳制造的目的是通過碳排放的控制實現環境保護和資源優化利用。電化學儲能系統從原材料的供應到電池本體的制造環節均涉及不同程度的碳排放問題，其中以原材料消耗所引起的溫室氣體排放量為主。因此，儲能電池對制造過程各環節的資源和能源消耗進行嚴格把控，通過精確計量、自動化控制等減少材料損耗，采用水系制造流程，避免有機廢氣排放，并對廢水和固體廢棄物進行回收再利用。在制造環節優先利用綠電和回收再生原料，采用數字技術對產線各生產設備的能耗和效率進行全面分析，制造過程結合用電峰谷進行統籌安排，減少碳足跡。

（3）高效運維

新型儲能系統的高效運維包括安全運行、智能修護和科學調度三個方面：一是儲能系統實現本質安全；二是全生命周期內可以修復再生，延長系統使用壽命，三是匹配應用場景的高效運行。儲能系統盡量采用創新安全技術的大容量模組化設計，減少電池串聯和并聯的數量，降低電池不一致性管理方面的難度。例如，鋰漿料儲能電池的多孔電極和半開放電池結構設計使得安全劑注入成為可能，在電池熱失控之前達到本質安全控制的目的，有效阻斷安全事故的發生。另外，在生命周期內進行修復延壽，降低儲能的度電成本，方便規模推廣到容量型長時儲能場景的高效運行。

（4）綠色回收

新型儲能綠色回收的技術途徑包括節能、減排和提效三個方面，要求核心材料回收率達到95%以上，回收過程低能耗、無污染。目前廢舊電池的回收有火法和濕法冶金兩種方法，主要對鈷、鎳、鋰等有價金屬進行提煉回收，回收處理成本高，且存在酸堿廢液的環境污染風險。開發新型儲能專用電池，采用水洗物理回收方式，核心材料經過修復再生后重新回到產品的制造環節。通過綠色可持續方法實現電化學儲能系統的閉環回收與再生，促進產業可持續發展。

綠色儲能的循環商業模式

基于上述可再生技術的開發，可以進一步發展綠色儲能的循環商業模式，包括循環資源投入、產品即服務（儲能租賃服務）、共享平臺（共享儲能）、產品使用擴展（電池修復延壽與梯級利用）、資源回收等模式。

（1）循環資源投入

指循環經濟的制造環節，在儲能產品生產過程中盡可能使用可再生能源（“綠電”）、回收再生料和可循環使用的資產資源，將生產過程中的廢水及固體廢棄物等進行回收利用，減少直接排放或報廢的可能性。通過循環資源投入，可以有效減少環境壓力，同時為企業節約資金投入。在政策方面，需要建立儲能企業的綠電消納憑證認證制度，制定評估產品中回收再生材料使用率的認證標準，鼓勵提升產品中回收再生材料含量和可再生能源使用率。加強宣傳引導，將綠色儲能的循環資源投入形成產業共識。

（2）儲能租賃服務

指循環經濟的使用環節，主要包括儲能租賃服務與保險服務。“產品即服務”的商業模式下，一個或多個客戶通過租賃或付費使用的方式使用產品，企業與用戶建立長期關系，提供生命周期內的產品維護和報廢后的回收服務，而客戶不必擔心系統的維護和保養，無需承擔與產品性能相關的風險。新型儲能技術的修復延壽、高效運維和綠色回收特點都為其租賃服務商業模式的推行提供了技術基礎。未來隨著儲能保險市場的發展，將進一步提高租賃市場機制的完善。

（3）共享儲能

共享平臺能夠使所有者最大限度地利用資產，充分發揮資產的價值。“共享儲能”以電網為紐帶，充分考慮各方需求，將獨立分散的電網側、電源側、用戶側儲能電站資源進行全網的優化配置，交由電網進行統一協調，有助于推動源網荷各端儲能能力的全面釋放。通過共享儲能商業模式與儲能租賃服務模式的結合，可以降低新能源配套儲能的建設成本和日常運維成本，同時有利于推動電網對新能源的科學消納，必將成為未來儲能產業發展的重要商業模式。

（4）修復延壽與梯級利用

產品使用擴展是指通過維修、翻新、升級或在二級市場上的轉售，有目的地延長產品的預期使用壽命。新型儲能產品的修復延壽包括在線修復和離線修復兩種模式，可以結合儲能租賃模式下客戶的不同需求提供有針對性的服務。在線修復后的產品可繼續由客戶使用，離線修復后的產品可進入小型儲能或備用電池等梯級利用場景。

（5）資源回收

資源回收是將物料或能源回收到產品的生命周期中，實現“避免產生-循環使用-最終處理”的循環經濟法則。新型儲能專用電池以綠色發展為目標，充分利用循環經濟理念提升產品價值，挖掘從采購到報廢所有環節在資源回收方面的潛在盈利點。新型儲能技術在最初的長效設計環節，就必須充分考慮回收問題，提供有助于降低回收難度、提高回收率的電池材料和結構設計方案。未來還需要加強儲能電池回收標準和政策的頂層設計，完善稅收優惠政策，從戰略高度進行儲能回收產業發展布局，落實生產者責任延伸制，創造綠色發展新價值。

結論

“安全、經濟、綠色”是新型儲能技術和產業發展的三大目標?！?/span>“十四五”新型儲能發展實施方案》明確指出，要“加快建立以企業為主體、市場為導向、產學研用相結合的綠色儲能技術創新體系”。未來新興儲能市場需要高安全、低成本、可持續的產品技術途徑和商業標桿解決方案。因此，新型儲能技術的開發在考慮安全和成本的同時，還需特別關注綠色發展。

（陳永翀 馮彩梅 劉丹丹供職于中國科學院電工研究所儲能技術組，劉勇供職于中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會）

來源：能源新媒