作者：冯彩梅1陈永翀1,2刘勇2何颖源1张友胜3
单位：1. 清华四川能源互联网研究院；2.中国化学与物理电源行业协会储能应用分会；3. 好风光储能技术(成都)有限公司
引用：冯彩梅, 陈永翀, 刘勇, 等. 绿色储能标准体系的构建[J]. 储能科学与技术, 2024, 13(10): 3680-3692.
DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0303
本文亮点：1、目前储能标准关注技术性能、并网运行要求等，本文提出绿色储能标准体系构建的重要性，符合国家绿色产业发展需求。2、从多维度分析了绿色储能标准体系的构成内容，并进行了详细了评价指标分析，为具体标准的制定奠定基础。3、重点分析了绿色储能产品标准的制定思路，并概述了其他绿色储能标准的制定方案，内容全面且具有系统性。
摘 要储能是构建新型电力系统、实现双碳目标的重要支撑技术。绿色储能将环境保护、资源节约和能源优化的理念贯穿于产品的全生命周期环节，是双碳背景下新型储能产业和技术发展的必然趋势。本文分析了国内外推动绿色产业发展的相关法规和标准情况，结合储能技术路线、产业链构成和生命周期评价等多维度分析，提出绿色储能标准评价体系的构建思路。绿色储能标准除绿色产品外，还应考虑绿色设计、绿色制造、绿色运维和绿色回收，覆盖储能全生命周期。针对绿色储能产品标准，分析了评价指标的选取和基准值的确定方法，提出一级指标包括资源属性、能源属性、环境属性和品质属性，二级指标分别包括回收利用率、综合能耗、碳足迹等，其中品质属性应作为其他属性评价的前提或基础。最后，以储能用锂离子电池模组为例分析了绿色储能产品标准的制定思路，并概述了其他绿色储能标准的制定方案。本文旨在推动绿色储能技术开发，为绿色储能标准的制定和完善提供参考，助力新型储能产业的可持续发展。
关键词新型储能；绿色储能；标准；绿色产品；可持续发展
推动能源生产结构多元化发展、构建新型电力系统是我国实现双碳目标的重要途径。在政策支持和技术进步的推动下，可再生能源已成为我国新增装机和新增发电量的主体。但是，风能、太阳能等新能源发电具有随机性、波动性和间歇性特点，大规模接入会对电网的安全和稳定运行带来冲击。储能可以有效提高新能源电力并网的可靠性和灵活性，提高风电和光伏发电的利用率，是新能源大规模发展和能源互联网建设的关键支撑技术。
抽水蓄能是当前大规模储能的主要技术，其他新型储能，特别是电化学储能技术的开发和工程化应用近年来也取得了重大进展。我国从产业引导、技术创新、市场机制等方面出台多项支持储能发展的政策，推动新型储能向规模商业化方向发展。截至2023年底，全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达31.39 GW/66.87 GWh，平均储能时长2.1小时；2023年新增装机规模约22.60 GW/48.70 GWh。
新质生产力的本质是绿色生产力，储能在支撑能源绿色低碳转型的同时，其自身的绿色发展也至关重要。本文作者之一陈永翀教授最早于2020年4月在新华网发表文章《构建市场应用导向的绿色储能技术创新体系》，提出针对具体应用场景开发不同的储能技术，从材料、器件、系统和应用等多个层面协同创新，通过颠覆性技术降低储能成本，提升电化学储能系统的安全性能至完全可控等级，并需充分考虑环境负荷和资源再生的全产业链设计与应用。2022年8月，承担国家能源局课题《新型储能可再生技术发展与商业模式研究》，从储能技术和商业模式两方面研究了绿色储能的实现途径。2023年9月开始在清华四川能源互联网研究院建设绿色储能研究所，重点开展绿色储能技术开发和产业示范工作。其间2022年1月，国家发展改革委、国家能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》，明确提出“加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的绿色储能技术创新体系”。
绿色储能也称“可再生储能”，是指储能全产业链具有可再生利用和可持续发展的属性，通过长效设计、低碳制造、高效运维和绿色回收技术的突破和循环经济商业模式的应用，使储能系统在满足(安全和质量)品质要求的前提下，具有良好的资源属性、能源属性和环境属性，以更好地支撑能源的可再生发展和新型储能产业的可持续发展。目前新型储能技术和产业规模发展较快，但针对绿色属性评价开展的研究还处于起步阶段，亟须加强上下游产业链融合，将绿色发展理念融入储能系统全生命周期的技术开发和标准建设，以促进产业的可持续发展。
1 国内外推动产业绿色发展的相关法规及标准情况
全球经济发达国家和地区积极推行低碳和绿色发展政策，欧盟新电池法的实施对新型储能产业的绿色发展产生了重要影响。我国也出台了系列文件和政策，引导低碳绿色循环发展经济体系的建设，并制定了系列绿色产品和绿色制造相关的国家标准。
1.1 国际发展概况
美国近几年推出了系列行政命令推进碳减排工作，例如《应对国内外气候危机的行政命令》《清洁未来法案》等，2023年4月发布《美国国家创新路径》，加快推进清洁能源关键技术创新，提出2035年实现电力领域零碳排目标。欧盟于2023年发布《绿色新政工业计划》及《净零工业法案(Net Zero Industry Act)》，提出的战略净零技术包括太阳能、风电、电池/储能技术等。韩国政府于2022年3月颁布《碳中和与绿色发展基本法》，并于2023年3月发布了计划纲要和具体实施方案，制定了十大中长期温室气体减排政策。日本于2023年2月通过“实现绿色转型的基本方针”，未来10年日本政府和私营部门投资将超过150万亿日元(约1.1万亿美元)实现绿色转型并同步脱碳、稳定能源供应和促进经济增长。
储能作为清洁低碳能源发展的重要支撑技术，获得了较大力度的政策支持。欧盟、美国、澳大利亚等均制定了产业规划、财税支持、市场规则等政策促进储能的绿色发展。例如，欧美国家已采取实质行动落实本土锂离子电池回收产能建设。2023年8月17日《欧盟电池和废电池法规》生效，将工业电池产业的低碳要求提升至新的高度，针对电池全生命周期提出碳足迹、电池回收和循环材料、尽职调查等方面的要求。相关政策法规将积极助推新型储能产业的绿色发展。
标准方面，ISO 14000系列标准针对环境管理方针、环境影响、环境目标、实施方案、纠正措施和管理评审等作出规定，旨在推动企业和社会团体等组织合理配置和节约资源，减少人类活动对环境的影响。其他针对碳足迹提出的国际标准主要有《产品与服务生命周期温室气体排放的评价规范》(PAS 2050:2011)、《产品生命周期核算与报告标准》(GHGP rotocol：2011)以及《产品碳足迹量化与交流的要求与指导技术规范》(ISO 14067:2013)。这些国际标准可为绿色储能的环境属性评价提供重要参考和借鉴。
1.2 国内发展概况
2021年12月，国务院印发《“十四五”节能减排综合工作方案》，提出2025年全国单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%的目标，明确了节能减排重点工程和政策机制。国家发展改革委、国家能源局于2022年1月发布《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》，提出“十四五”时期，基本建立推进能源绿色低碳发展的制度框架，形成比较完善的政策、标准、市场和监管体系。2022年1月，国家发改委和能源局发布《“十四五”新型储能发展实施方案》，提出“加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的绿色储能技术创新体系”。2023年11月，中美两国发表关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明，决定启动“21世纪20年代强化气候行动工作组”，聚焦联合声明和联合宣言中确定的合作领域，包括能源转型、甲烷、循环经济和资源利用效率、低碳可持续省/州和城市等主题。
标准方面，我国2017年发布和实施《绿色产品评价通则》国家标准，规定了绿色产品的基本原则、评价指标和评价方法，之后陆续发布实施了绿色工厂、绿色制造、绿色物流等相关领域国家标准(表1)。部分行业也发布了绿色产品评价标准，例如机械产品、塑料制品、涂料、轮胎等相关产品的评价标准。国家标准《温室气体产品碳足迹量化要求和指南》(GB/T 24067—2024)于2024年10月1日起正式实施，规定了产品碳足迹(CFP)和部分产品碳足迹(PCFP)量化和报告的原则、要求和指南，在产品碳足迹影响评价中增加了产品碳足迹计算公式和全球增温潜势(GWP)参考值。此外，我国发布了大量与绿色发展相关的行业标准、地方标准和团体标准，为相关行业的绿色发展提供了指导。
表1 绿色产品或绿色制造相关通用国家标准
储能领域，目前尚无专门的绿色低碳发展相关标准，但已发布了《电化学储能电站环境影响评价导则(GB/T 42318—2023)》《电池工业污染物排放标准(GB 30484—2013)》等标准。碳足迹相关标准的制定正在加快推进，国家标准《产品碳足迹 量化要求》《碳排放核算与报告要求 第XX部分：废弃电池处理处置企业》《碳排放核算与报告要求 磷酸及磷酸盐企业》《碳排放核算与报告要求 第XX部分：炭素材料生产企业》《碳排放核算与报告要求 第XX部分：铅冶炼企业》等系列标准正在起草或征求意见。另外，中国电子节能技术协会制定的《锂离子电池产品碳足迹评价导则》团体标准系列包括了正极材料、负极材料、电解液、隔膜、电池管理系统等内容，深圳市质量检验协会制定的《碳足迹评价技术要求》团体标准系列中包含了锂电池电芯、锂电池正负极功能材料、便携式储能电源等内容。
2 绿色储能标准体系架构的多维度分析
绿色储能标准评价体系应充分考虑储能产品技术类型多、产业链环节复杂等特点，分别针对不同储能技术路线，对产业链上中下游关键产品及应用进行评估，建立覆盖全生命周期环节的评价标准体系。
2.1 储能技术路线
传统储能技术以抽水蓄能为主，装机容量占比最大，但其存在建设周期长、地形因素限制大等局限性。以电化学储能为主的新型储能技术整体呈现出加速发展趋势，应用需求不断拓展。新型储能技术以输出电力为主，主要包括电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能、氢(氨)储能、热(冷)储能等几种类型。电化学储能以其高能量密度和适用场景广泛等技术特点脱颖而出，相较于其他储能技术发展更为成熟，已经成为推动新型储能产业发展的重要动力。
我国持续推进储能技术标准的制修订工作。抽水蓄能技术发展较早，基本上在2018年已经完成了主要标准的制定工作，包括关键设备的技术导则、试验规程及电站检修导则等。不同技术类型的新型储能标准逐步完善，锂离子电池、全钒液流电池、铅炭电池、压缩空气储能、储热系统、钠离子电池均发布了国家标准，用于规范储能系统的性能检测和相关指标要求(表2)。飞轮储能已经下达了国家标准制定计划，处于起草阶段。氢能领域发布了《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》，计划到2025年制修订30项以上氢能国家标准和行业标准，其中储能是氢能应用的重要领域之一。
表2 不同新型储能技术领域的国家标准
锂离子电池是目前新型储能中的主要电化学储能技术类型，且上游锂资源供应的稳定性问题及《欧盟电池和废电池法规》的相关要求都与绿色发展密切相关，因此绿色标准的制定应首先提上日程。其他储能技术也应纳入绿色储能标准体系的范围，但需要考虑不同储能技术在材料体系、制造工艺、系统构成等方面存在差异，绿色属性的评价既要考虑不同技术路线横向比较的合理性，又要体现各种储能技术中同类产品之间的属性差异。
2.2 产业链构成
储能产业链上游通常以材料或关键设备供应为主，中游主要是工程建设、核心装备生产及系统集成，下游以系统应用和运维为主，并在生命周期结束后予以回收。不同储能技术的产业成熟度和产业链构成情况不尽相同，在资源约束、技术成熟度、能源及环境属性等方面均存在较大差异。目前电化学储能产业链相对成熟，已经形成了系列国家标准，包括上游材料性能要求、中游设备制造和下游的并网、运维、回收等都有相关标准可参照执行(表3)。电化学储能领域还针对不同储能技术制定了相应的行业标准、地方标准和团体标准，数量合计近百项。
表3 电化学储能产业链不同环节的国家标准
其他类型的新型储能技术目前市场化程度相对较低，国家标准和行业标准数量相对较少，团体标准的制定进程较快，数量较多。以压缩空气储能为例，目前已发布国家标准1项，行业标准1项，国家标准计划2项，团体标准18项(表4)。飞轮储能、热(冷)储能等技术均已制定团体标准十余项，在产业链标准体系完善方面起到了积极作用。
表4 压缩空气储能标准及产业链环节
绿色储能的评价标准应充分考虑不同技术的产业链供应情况。例如，压缩空气储能系统主要包括高压储气系统、空气压缩系统、换热系统、膨胀发电系统等，上游核心设备以金属部件为主，但通常需要考虑选址要求，开展地质勘探和设计等工作。而电化学储能产业上游则以电池原材料及零部件供应为主，关键材料的性能提升及资源的稳定供应是产业关注的重点，因此在上游原材料的开采、供应及资源回收再生利用方面关注度更高。
中游的储能系统作为整体进行产品绿色评估是绿色标准体系建设的核心内容，但上游的材料、设备等也可作为独立的产品，制定相应的绿色标准，例如，锂离子电池正极材料的绿色评价标准。这样有助于推动产业链各环节积极提升绿色发展意识，也有利于形成完整的产业链评估体系。
2.3 生命周期评价
绿色储能标准体系范围应覆盖储能全生命周期，围绕“长效设计、低碳制造、高效运维、绿色回收”四个核心环节进行分析。①长效设计是指在产品开发初期即充分考虑产品的资源属性、修复再生及回收再利用等问题，力求产品在全生命周期中最大限度地降低资源消耗、节约能源、减少污染排放等，可以通过制定“绿色设计”或“生态设计”标准提出相应要求。②低碳制造对应生命周期中的生产制造环节，是通过使用绿电、提高效率、优化工艺等方式，对制造过程的资源和能源消耗进行把控，减少碳排放和废弃物的产生，相应的要求可以通过“绿色制造”或“绿色工厂”标准进行规范。③高效运维对应生命周期中的产品使用环节，新型储能系统的高效运维包括安全运行、智能维护和科学调度三个方面，要求储能系统实现本质安全，可以修复再生，并匹配应用场景的高效运行，可以相应地制定“绿色运维”管理标准。④绿色回收对应生命周期的报废环节，技术途径包括节能、减排和提效三个方面，要求核心材料回收率达到较高水平，回收过程低能耗、无污染，可以通过“绿色回收”标准体现先进绿色回收技术的要求。
2.4 绿色储能标准体系构成
根据以上分析，制定绿色储能标准体系表(表5)，涵盖不同储能技术类型，除绿色产品外，还包括绿色设计、绿色制造、绿色运维和绿色回收等不同产业环节。抽水蓄能与新型储能技术在产品规模、建设要求、运维管理等各环节均存在较为显著的差异性，绿色评价的侧重点有所不同，但同样有必要开展相关属性的评估，以减少其生命周期内对环境和资源造成的负面影响。
表5 绿色储能标准体系构成
注：其他技术类型包括所有新型储能技术路线，可分别形成体系表中的单独一行。由于数量较多，表中不逐一列出。
我国《新型储能标准体系建设指南》中，将新型储能标准体系框架分为基础通用、规划设计、设备试验、施工验收、并网运行、检修监测、运行维护、安全应急八个方面。绿色储能标准针对绿色属性的评价自成体系，有助于推动绿色发展理念的深入贯彻，其中新型储能相关标准可与现有标准体系框架进行结合，例如基础通用方面可制定《新型储能系统绿色评价方法》《新型储能产品绿色制造评价方法》等，规划设计方面包括不同储能技术的《绿色设计评价方法》，运行维护方面包括不同储能技术的《绿色运维评价方法》。储能产品的回收利用目前未在新型储能标准体系框架中体现，但对于产业的可持续发展尤为重要，因此在绿色储能标准体系中，不同储能技术的《绿色回收评价方法》标准必不可少。
3 绿色储能产品评价指标分析
绿色产品评价标准是绿色储能标准体系建设的核心内容之一。绿色储能产品评价指标应客观、全面，且可测量、可比较。参照《绿色产品评价通则(GBT 33761—2017)》，一级指标包括资源属性、能源属性、环境属性和品质属性，二级指标分别从储能产业链各环节进行提取(图1)。绿色储能产品评价指标可分为定性指标和定量指标，定性指标应满足性能、安全、环保、能耗等方面的法律法规或相关标准要求，定量指标应明确具体的测量方法和指标要求。
3.1 资源属性
资源属性重点关注原材料节约、资源可再生利用等方面的指标，主要与上游设备或原材料的供应相关，包括资源稀缺性、回收利用率、水资源及其他资源等二级指标。回收利用率是储能产品资源属性的代表性指标，通过材料回收利用率和产品可再生材料投入比例的提升，可以降低对矿产资源开采的依赖，促进循环经济的发展。
资源属性评估应包括以下内容：
（1）资源稀缺性，特别是储量小、产能低、供应链脆弱的不可再生资源，例如稀土、贵金属等，作为储能产品上游的原材料来源时，需要考虑供应链安全问题，避免因外界不可控因素导致经济成本攀升或供应链断裂等情况的发生。
（2）回收利用率，储能产品报废后通过回收处理可实现材料的循环再生利用，包括关键材料和配件等。通过定量评价资源再生后的重复利用情况，鼓励储能新产品提高再生料的使用比例，缓解资源焦虑，减少废弃物随意处置造成的环境压力。
（3）水资源，可通过定量指标的制定进行评估，主要包括水资源消耗量和水资源循环利用率。水资源情况涉及储能系统全产业链，例如物理储能系统上游设备多使用机械设备，其中钢铁材料的水资源消耗仍有下降需求。根据相关政策，钢铁行业“到2025年，水资源消耗强度降低10%以上”。中游主要考虑设备或部件生产过程中的水资源用量及循环利用情况。下游包括储能系统运维过程中用于冷却和消防等的水资源用量、储能系统及材料回收过程中的水资源消耗等。
（4）土地资源，考虑储能系统在装备选址方面的特殊要求，例如抽水蓄能的上下游水库选址、压缩空气储能的洞穴选址、电化学储能的占地需求情况等。
3.2 能源属性
能源属性重点关注生产和使用过程中的能源消耗情况和可再生能源利用情况，在储能产业的上中下游各环节均有相应的绿色指标，主要包括综合能耗、运维能耗、物流能耗、回收能耗和可再生能源利用率。可再生能源利用率的提升是绿色制造或绿色工厂建设的重要内容，在绿色产品评价中也有相应体现。
综合能耗贯彻储能产品全产业链，可以作为储能产品能源属性的代表性指标进行分析。综合能耗分析包括原材料开采过程及关键设备或产品的生产能耗。生产能耗是将各种能源折算为标准煤，通过单位产品综合能耗的监测和计算，可以定量评价产品生产过程中能源消耗量。《综合能耗计算通则》(GB/T 2589—2020)中提出了各种能源折标准煤系数、电力和热力折标准煤系数。不同储能技术的上游材料都可根据行业数据统计形成定量的评价指标，进一步综合比较，形成绿色储能的指标基准。
运维能耗是产业链下游环节在储能系统使用过程中的能源属性指标。运维能耗也可通过运维能效指标进行分析，储能系统能量转换效率低，或需要额外的能源消耗以保障其正常运行，都会降低系统的综合效率，增加能源损耗。
物流能耗贯彻储能系统全生命周期，但与企业的生产和市场布局情况有关，因此鼓励企业关注物流能耗情况，可以不作为储能系统绿色属性的必要评价指标，而作为参考指标或加分项予以考虑。
回收能耗是指储能产品报废后进行回收处理过程中的能源消耗情况。回收能耗的评价有助于促进回收技术和管理水平的提高，同时带动企业开发具有易回收特性的新型储能技术。
国家发改委等多部门于2022年联合发布《促进绿色消费实施方案》，提出加强高耗能企业使用绿色电力的刚性约束，各地可根据实际情况制定高耗能企业电力消费中绿色电力最低占比。我国目前实施“新增可再生能源电力消费量不纳入能源消费总量控制”的政策，绿电交易自2021年起启动，交易规则日渐成熟，因此企业在生产过程中可通过各种方式提高绿电使用比例，降低综合能耗。如果将绿色电力消耗纳入综合能耗计算之内，则结合综合能耗和可再生能源利用率，通过分别对不可再生能源消耗量及可再生能源消耗量进行分析，才能够全面体现产品生产的能耗情况。
3.3 环境属性
绿色储能产品的环境属性评价包括大气环境影响、水环境影响、土壤环境影响、物理性污染影响，旨在评估产品全生命周期对大气环境和水土环境的影响。其中，碳足迹对大气环境有重要影响，在双碳背景下有必要予以重点关注，是环境属性的代表性指标。
环境属性评估指标贯穿全产业链环节，包括材料制备、产品生产、电站建设和运维、产品报废回收等过程。大气环境影响包括扬尘、挥发性气体、有毒有害废气和二氧化碳排放等因素的评估。水环境影响包括生产废水排放、化学试剂或电解液等的泄漏或废弃处理等。土壤环境影响包括矿产开采影响、产品有害物质的潜在影响、施工垃圾废弃、生产废渣、危险化学品处置不当等可能造成的影响。物理性污染影响包括噪声、振动以及各种可能产生的辐射等。
上游原材料应使用满足相关标准的环境负荷低、对人体无害的物质，或在储能产品全生命周期内不会排放相关有毒、有害、污染性成分的材料。原材料所需矿产开采方面，应避免违规开采造成严重环境危害，包括水土流失、矿坑造成的地面沉降、生物多样性的破坏以及采矿过程中含化学物质的废水对地下水的污染等。此外，可提出对原材料供应商的绿色认证要求，除具体材料外，从其环境保护意识、安全卫生意识和环境认证等方面进行全面评估。
生产排放重点评估生产过程中的工业“三废”排放情况，包含废水、废气、废渣。企业可进行定量监测，应满足相关标准要求，并持续开发低碳制造技术，尤其在高排放工艺环节进行创新，以提升储能产品的绿色属性。
建设运维阶段关注储能系统对周边环境产生的影响，例如锂离子电池发生安全事故后，可能因燃烧造成有害气体扩散或碳排放的增加，该情况下应进行环境影响分析和处理预案，及时控制或消除相关影响。
产品回收包括梯次利用、修复再生或材料回收等较多路径，相关环节均应考虑如何安全、无污染、充分地进行储能电池及其他部件回收，降低回收利用难度和回收过程中的三废排放、提高回收利用率。
目前国际上以欧美为代表的国家已经率先出台了碳足迹、碳标签等相关政策，我国也在部分领域进行了试点。生命周期评价方法(life cycle assessment，LCA)通常是评价某一过程、产品或事件从原料投入、加工制作、使用到废弃的整个生态循环过程中环境负荷的定量方法。基于LCA分析方法的碳足迹评价是电池行业逐渐开始关注的重要指标，在绿色储能标准体系中可以在较大程度上体现储能产品的环境属性。根据欧盟相关法规，企业需要提供包含碳足迹在内的数字电池护照才能够进入欧盟市场。需注意的是，电池护照与绿色储能标准在碳足迹、材料回收等方面的内容具有交集，但各自侧重点有所不同。电池护照除碳足迹、循环利用等要求外，还需要提供电池材料组成、电池性能数据、供应链尽职调查、各种符合性声明等，以数字化平台为支撑，形成电池产品的全生命周期跟踪服务。绿色储能标准中，碳足迹作为产品环境属性的重要评价指标，需要予以重视，但碳足迹评价不是产品环境属性评价的全部，更不是储能产品绿色评价的唯一标准；此外，绿色储能产品标准不要求必须向客户提供电池材料组成、供应链尽职调查等内容。
3.4 品质属性
绿色储能的品质属性主要针对储能设备及储能系统进行评价，以产品的质量标准和安全标准为主，产品的质量、安全及应用应达到相关国家标准或行业标准的要求。绿色储能产品的品质属性应作为其他属性评价的前提或基础，安全性能或使用性能不能达到要求的产品不具备进一步开展其他绿色属性评价的资质。
储能产品的安全生产和安全运行是其推广应用的基本要求。安全性能可根据相关规范或标准进行分级管理，形成定性评价指标。储能产品的性能质量包括使用寿命、功率及能量特性等评估指标，其中储能产品的使用寿命直接影响其对能源有效利用的贡献度。对于储能产品制造商而言，在产品设计、工艺制定和材料采购环节就应该制定覆盖产品全生命周期的绿色计划，并评估绿色计划是否在经济效益和环境效益方面符合企业的发展，保障绿色计划能够得到有效的执行。
4 绿色储能产品标准制定方案
绿色储能产品标准的制定应结合产业发展现状和标准制定需求，具体遵循以下流程：选取评价指标、制定测试方法、积累行业数据、确定基准值或评价等级，最后形成较为完善的评价标准体系。
4.1 绿色储能产品标准的制定思路
绿色储能产品评价指标(图1)应涵盖储能全生命周期的能源、资源、环境和品质属性，从原材料选择、制造过程、使用环节以及产品废弃后的回收处理等各环节进行绿色化综合评估。
指标要求的提出有基准值判定和评分分级认证两种方式。基准值判定方式是其他行业绿色产品标准普遍采用的方法，针对各项指标制定基准值，符合基准值要求即可评定为绿色产品，例如《绿色产品评价 塑料制品》《绿色产品评价 涂料》《绿色产品评价 纺织产品》等。评分分级认证方式是对各类指标提出控制项和评分项，经过加权计算后根据得分情况划分等级，参考《绿色建筑评价标准》，将绿色建筑划分为基本级、一星级、二星级、三星级4个等级，当满足全部控制项要求时为基本级，在此基础上满足进一步的分值要求时可评定为一至三等级，三星级为最高等级。最终可通过对各个评价指标进行评分及权重占比的分析，确定绿色等级划分依据，形成完整的绿色储能标准体系，为绿色储能产业的发展提供依据。
具体标准的制定应从产业化程度较高的储能技术类型入手，逐步覆盖所有储能产品，形成完整的标准系列，例如《绿色产品评价 锂离子电池储能系统》《绿色产品评价 液流电池储能系统》《绿色产品评价 飞轮储能系统》等。
4.2 绿色储能产品标准制定示例
以《绿色产品评价 储能用锂离子电池》的制定为例，标准应包括范围、规范性引用文件、术语和定义、产品评价要求、评价方法等内容。标准的核心是明确产品各个评价指标的要求和判定依据。部分指标已有一定的行业数据积累基础可供参考。例如，资源属性方面，回收利用率指标可参考《欧盟电池与废电池法规》，其中提出锂离子电池活性材料中钴、锂、镍再生料的使用比例要求，2030年分别不低于16%、6%和6%，2035年分别不低于26%、12%和15%。能源属性方面，综合能耗指标包括上游材料生产和中游储能系统生产的综合能耗，我国工信部2020年发布《石墨行业规范条件》，对不同石墨产品的综合能耗提出要求，例如“高纯石墨：高温法不高于1000千克标煤/吨，化学法不高于185千克标煤/吨。”2021年对锂离子电池企业的综合能耗提出要求，应≤400 kgce/万Ah。环境属性方面，《电化学储能电站环境影响评价导则》(GB/T 42318—2023)提出从电站建设期、运行期及服务期满后不同时段进行电站环境影响的评价内容和保护措施，《电池工业污染物排放标准》(GB 30484—2013)规定了电池工业企业水和大气污染物排放要求。品质属性方面，安全保障指标可参考《电化学储能电站安全规程》(GB/T 42288—2022)，性能质量指标可参考《电力储能用锂离子电池》(GB/T 36276—2023)等相关标准的要求。绿色指标要求的提出需要在有效检测方法的基础上，经过一定规模的测试，广泛积累行业数据后进行研究确定。例如资源属性方面，稀缺资源指标的要求既要考虑锂离子电池不同材料体系的差别，又要兼顾锂离子储能电池与其他储能技术之间的横向综合比较，因此其基准值的提出需要进行更为全面的分析和论证。能源属性方面，综合能耗和可再生能源利用率可能随着新能源产业的发展而逐渐发生变化，因此需要切实开展相关数据的调研分析工作，制定合理的评价方法和指标要求，并跟踪产业发展情况，适时进行标准修订。环境属性方面，锂离子电池领域的碳足迹相关研究正在开展，包括上游材料供应环节、回收利用环节等，企业应尽早开展电池碳足迹的核算工作，识别关键排放环节，为后续降低电池碳足迹提供数据基础。品质属性方面，储能产品的安全性是市场应用的基础，需研究制定系统级的安全管理规范及安全分级制度，在绿色储能标准中将安全性能评价作为其他属性评价的前置要求，未满足安全要求的储能产品不具备进行其他绿色属性评价的条件。在各项指标的基准值要求和判定依据逐步明确的基础上，可以考虑进一步的分级赋分和等级划分，逐步形成完善的锂离子电池绿色产品评价标准。表6为包含各项指标的储能用锂离子电池模组绿色产品评价示例表。
表6 储能用锂离子电池模组绿色产品评价示例表
注：*代表不同数值。本表内容仅为示例，不等同于实际标准制定内容。
5 其他绿色储能标准制定方案
绿色储能产品标准是绿色储能的核心指标之一，除了绿色储能产品标准以外，尚需进一步完善绿色储能的其他标准，包括设计标准、制造标准、运维标准和回收标准。
5.1 绿色储能设计标准
绿色设计或生态设计是指按照全生命周期的理念，在产品设计开发阶段系统考虑原材料获取、生产制造、包装运输、使用维护和回收处理等各个环节对资源环境造成的影响，力求产品在全生命周期中最大限度降低资源消耗、尽可能少用或不用含有有害物质的原材料，减少污染物产生和排放，从而实现环境保护的活动。国家标准《生态设计产品评价技术规范 电池产品》(GB/T 40583—2021)规定了锂离子电池、锌负极原电池和铅酸蓄电池生态设计评价的指标要求，主要包括产品限用物质、材料种类和数量、产品包装、清洁生产及电池性能等方面的要求。
储能系统的绿色设计首先应关注绿色材料的选择和设计，减少或避免有毒有害或资源有限的材料，并尽可能采用可再生原材料。此外，还应考虑生产制造流程的优化，降低生产难度，减少生产能耗和排放；通过可拆卸易回收结构的设计，降低产品报废后的回收难度，提高回收利用率；通过维护再生等方式，提高储能系统的使用寿命。例如，半开放锂浆储能专用电池采用厚电极、可维护再生和安全剂注入设计思路，从设计阶段即考虑储能系统“高安全、低成本、易回收”目标的实现，提高储能专用电池的绿色化水平。
5.2 绿色储能制造标准
绿色制造是在生产制造过程中统筹考虑产业结构、能源资源、生态环境等因素，减少能源消耗量，降低碳排放水平和环境影响，实现经济效益、生态效益和社会效益的协调优化。根据国家标准《绿色制造 属性》(GB/T 28616—2023)，绿色制造包括资源能源属性、生态环境属性、健康安全属性。资源能源属性包括资源方面的消耗量、可回收利用率、可降解性等指标，以及能源方面的消耗量、能源效率、可再生性等指标。生态环境属性包括废弃、废水、固体废物、温室气体和其他方面。健康安全属性包括有害物质危害、爆炸性危险、电气危险等评估内容。
绿色储能制造标准重点关注在用能结构、资源利用、环境影响、生产效率等方面的评价。鼓励企业或工厂通过分布式光伏、智能微电网等方式提高可再生能源的使用比例；减少或避免有害物质的使用，提高再生材料的利用率，实现水资源的循环利用；通过优化生产流程、提升工艺水平，减少废弃物的产生，并提高生产效率和产品合格率。
5.3 绿色储能运维标准
大多工业品或日用品在使用阶段不存在绿色运维的要求，但储能电站作为能量的载体，在运行过程中面临严苛的安全、效率、寿命考验。储能系统运维包括日常运行、维护、检修与安全消防等，需对储能容量、健康指标进行实时跟踪，不断调整控制策略，或及时对储能系统关键部件进行修复延寿或更换，保障系统的安全可靠性。目前大多数储能电站运维还处在比较基础的水平，未来高效、智能运维技术的发展是必然趋势。
绿色储能的高效运维以安全要求为基础，要求储能系统尽可能降低故障率，并将故障检测提前。在保障安全性的基础上，应参考电力系统检修维护分级处置方法，在储能电站全生命周期运行中实施多级检修，通过修复再生技术延长储能寿命。
5.4 绿色储能回收标准
绿色回收是在产品寿命终结后进行低能耗、无污染、高效率的处置，获得再生产品或再生材料，继续投入新产品的生产制造，实现产品全生命周期闭环发展的首尾衔接。《绿色制造 制造企业绿色供应链管理 逆向物流》(GB/T 43145—2023)中对废弃产品的回收利用及末端处置环节的管理要求进行了规定。
绿色储能回收评价应包括回收能耗、污染物排放和回收率指标，鼓励企业采用先进回收技术降低回收过程中的能源消耗，减少有害气体或废液的排放，并逐步提高产品回收率。锂离子储能电池的回收得到越来越多的关注，但回收技术和管理规范水平仍需进一步提高。火法回收能耗较大，空气污染严重；湿法回收流程较长，大量腐蚀性试剂的使用增加了废水处理的难度。因此，有必要形成系统的绿色回收评价指标，促进绿色回收技术的发展，降低回收过程的能耗和污染排放。
6 总 结
绿色低碳发展是我国能源转型升级和经济高质量发展的必然要求。绿色储能标准体系的构建和完善有助于推动新型储能产业强化低碳发展理念，提升绿色发展水平。储能技术路线较多，产业链成熟度和构成情况差异较大，因此绿色评价标准的制定需要以大量行业数据的积累和分析为基础，并考虑不同储能技术的差异性、评价指标的动态发展情况、基准值确立的客观性和关联性等。
绿色储能标准体系建设的核心内容是绿色储能产品的评价标准，同时结合“长效设计、低碳制造、高效运维、绿色回收”的发展理念，分别制定绿色设计、绿色制造、绿色运维和绿色回收标准，形成完整的标准评价体系。绿色产品评价标准的一级指标包括资源属性、能源属性、环境属性和品质属性，二级指标包括回收利用率、综合能耗、碳足迹、安全保障等。其中，产品的品质属性是其他属性评价的前提或基础，安全性能或使用性能不能达到要求的产品不具备进一步开展其他绿色属性评价的资质。
绿色设计、绿色制造、绿色运维和绿色回收构成完整的绿色供应链标准，与绿色产品标准有关联性，但侧重点不同，需要企业有针对性地开展设计、管理、运行和回收等方面的评价。随着储能技术水平的提升及市场需求的变化，绿色储能标准各个指标的测试方法和量化评价要求也将逐步完善，指标范围和权重可能随之调整，指标要求也有可能进一步提高。因此，绿色储能评价体系的建设需要结合国内外技术发展水平不断完善，相关领域协同推进绿色标准制定，并关注与国际绿色标准的接轨和互认，避免绿色贸易壁垒，促进中国绿色储能技术服务全球碳中和进程。
第一作者：冯彩梅（1980—），女，博士，副研究员，从事储能技术及产业发展研究，E-mail：fengcaimei@tsinghua-eiri.org；
通讯作者：陈永翀，研究员，从事绿色储能技术开发及政策咨询工作，E-mail：chenyongchong@tsinghua-eiri.org。
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