2022年上半年,內(nèi)蒙古已將新能源配儲能的標(biāo)準(zhǔn)定為原則上不低于新能源項(xiàng)目裝機(jī)容量的15%,儲能時長4小時以上。長時儲能在國內(nèi)需求加速釋放。
(本文來源:微信公眾號“高工儲能”ID:weixin-gg-ess)
業(yè)界將可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)長達(dá)高于4小時或者數(shù)天、數(shù)月的充放電循環(huán)的儲能系統(tǒng),都統(tǒng)稱為長時儲能。
除了抽水蓄能,全釩液流電池、壓縮空氣儲能等長時儲能項(xiàng)目加速釋放。在國內(nèi),逐漸涌現(xiàn)一大批長時儲能技術(shù)優(yōu)秀企業(yè),比如釩電池企業(yè)北京普能、大連融科儲能等和壓縮空氣中儲國能等,逐漸拉開長時儲能競逐序幕。
壓縮空氣:步入百兆瓦時代
壓縮空氣儲能技術(shù)是從上世紀(jì)50 年代發(fā)展起來的,目前世界上有兩個商業(yè)運(yùn)行的壓縮空氣儲能電站,分別是德國的Huntorf電站、美國Mcintosh電站,它們均為帶有燃燒室和洞穴儲氣室的傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)。用電低谷時,多余的電帶動電動機(jī)和壓縮機(jī)將空氣壓入地下儲存室,用電高峰時,壓縮空氣進(jìn)入燃燒室與燃料混合燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)鈳优蛎洐C(jī)和發(fā)電機(jī)發(fā)電。
我國的壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)整體起步較晚,但發(fā)展很快。
2011年,中國科學(xué)院工程熱物理研究所率先建成了國際首個超臨界壓縮空氣儲能實(shí)驗(yàn)平臺(15KW);
基于該技術(shù)及持續(xù)的研究工作,2013年,工程熱物理所就在河北廊坊建成了MW級的先進(jìn)壓縮空氣儲能(集成超臨界和蓄熱式壓縮空氣儲能系統(tǒng))示范項(xiàng)目,系統(tǒng)效率達(dá)到52.1%;
進(jìn)一步,又于2016年底在貴州畢節(jié)建成10MW的先進(jìn)壓縮空氣儲能系統(tǒng),系統(tǒng)效率進(jìn)一步提升至60%;
而目前正在河北張家口建設(shè)的100MW 先進(jìn)壓縮空氣儲能系統(tǒng),其系統(tǒng)目標(biāo)效率將達(dá)到70%,單位裝機(jī)成本降低至450-750美元/kW,已接近抽水蓄能電站的效率及單位裝機(jī)成本,該系統(tǒng)有望在未來得到廣泛應(yīng)用。
2021年9月30日,江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗(yàn)示范項(xiàng)目并網(wǎng)試驗(yàn)成功,作為世界首個非補(bǔ)燃壓縮空氣儲能電站并網(wǎng)試驗(yàn)成功,標(biāo)志著我國新型儲能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用取得重大進(jìn)展。
2021年10月8日,山東肥城鹽穴先進(jìn)壓縮空氣儲能調(diào)峰電站一期10兆瓦(MW)示范電站順利通過驗(yàn)收,并正式并網(wǎng)發(fā)電。這標(biāo)志著國際首個鹽穴先進(jìn)壓縮空氣儲能電站已進(jìn)入正式商業(yè)運(yùn)行狀態(tài)。今年7月份,該電站進(jìn)入山東電力交易市場,探索更為成熟的商業(yè)化模式。
另外,貴州畢節(jié)、河北張家口等地都有大規(guī)模空氣壓縮儲能項(xiàng)目即將落地。據(jù)悉,中儲國能的300MW壓縮空氣項(xiàng)目即將開工。伴隨百兆瓦項(xiàng)目的示范、落地以及商業(yè)化運(yùn)營,未來壓縮空氣儲能項(xiàng)目將加速釋放。
液流電池:最被認(rèn)可的長時儲能
液流電池一直被認(rèn)為是具有前途的長時儲能技術(shù),其中釩電池伴隨上下游產(chǎn)業(yè)的快速建立,已進(jìn)入商業(yè)化初期。
釩電池全稱是全釩氧化還原液流電池。其原理是利用釩氧化物與電極接觸發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),使化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。釩離子電解液含有化學(xué)能,釩電池儲能系統(tǒng)將其儲存在儲罐內(nèi),利用外接的泵,將電解液從儲罐壓入電池堆體內(nèi),使得電解液平行流過電極表面并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),從而完成釩電池儲能系統(tǒng)的充電或放電。
目前,已經(jīng)有一大批較有實(shí)力的釩電池公司在加速項(xiàng)目釋放。
北京普能是國內(nèi)釩電池領(lǐng)域的龍頭企業(yè),其在2008年的金融危機(jī)中收購了當(dāng)時全球最大的釩電池企業(yè)——加拿大Vanteck公司,從而得到了核心技術(shù)和生產(chǎn)線,隨后迅速發(fā)展。2021年7月,北京普能宣布獲得泰國BCPG公司2400萬美元新一輪投資,以加速公司全球儲能業(yè)務(wù)的增長。
位于大連的融科儲能是全球領(lǐng)先的全釩液流電池儲能系統(tǒng)服務(wù)商,成立于2008年,由大連融科儲能集團(tuán)股份有限公司公司和中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所共同組建, 作為最早涉足的全釩液流電池儲能的企業(yè)之一,融科儲能率先在電網(wǎng)調(diào)峰、可再生能源并網(wǎng)、工商業(yè)微網(wǎng)等領(lǐng)域投運(yùn)眾多項(xiàng)目,已在國內(nèi)以及美、澳、德等海外地區(qū)實(shí)現(xiàn)廣泛產(chǎn)品應(yīng)用。
國網(wǎng)英大旗下的武漢南瑞,則是從2010年開始將電化學(xué)儲能列為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),展開全釩液流電池儲能技術(shù)研究。目前,武漢南瑞已掌握釩電池改性選型技術(shù),具備釩電池本體設(shè)計(jì)、材料研制、系統(tǒng)集成能力,成功研發(fā)高功率釩電池電堆和250千瓦/500千瓦時儲能系統(tǒng)。2019年1月,武漢南瑞在蒙東科右中旗進(jìn)行了100千瓦2小時移動式全釩液流電池儲能示范。
除了已有多年研發(fā)實(shí)力的企業(yè),也有初創(chuàng)企業(yè)的身影。2021年6月,山西國潤儲能宣布,旗下釩電池進(jìn)入試生產(chǎn)階段,這是一家儲能釩電池技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)企業(yè),主要產(chǎn)品應(yīng)用于新能源發(fā)電、智能電網(wǎng)、通信基站等領(lǐng)域。公開信息顯示,國潤儲能成立于2020年6月,但技術(shù)儲備可追溯到2016年。
湖南銀峰新能源耕耘于全釩液流電池10余年,目前已在江西宜春建成了年產(chǎn)6.6萬立方-全球最大的釩液流電池電解液生產(chǎn)基地。電解液、電堆、儲能系統(tǒng)等產(chǎn)品已銷往國內(nèi)外眾多知名企業(yè),與上海電氣、國家能源集團(tuán)、五洲礦業(yè)、韓國電力科學(xué)研究院等建立了良好的合作關(guān)系,在青海、新疆、陜西、北京、香港、韓國等地都有我們產(chǎn)品或示范系統(tǒng)。2022年至今,銀峰已經(jīng)有億級項(xiàng)目落地。
除了電池企業(yè),還有資源型的企業(yè)攀鋼釩鈦和安寧股份。
攀鋼釩鈦是世界主要的釩制品供應(yīng)商,中國主要的鈦原料供應(yīng)商。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)、電子工業(yè)、有色金屬及涂料油墨等領(lǐng)域,具備年經(jīng)營鈦精礦100萬噸和年產(chǎn)釩制品(以五氧化二釩計(jì))4萬噸(含托管企業(yè))、鈦白粉23.5萬噸的綜合生產(chǎn)能力。據(jù)了解,其托管的攀研技術(shù)掌握了釩電解液的生產(chǎn)技術(shù),擁有一條電解液試驗(yàn)線并且具備繼續(xù)擴(kuò)大釩電解液生產(chǎn)規(guī)模的實(shí)力。據(jù)攀鋼釩鈦在互動平臺透露,未來,攀鋼釩鈦將努力與其他釩儲能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加強(qiáng)聯(lián)系和合作,共同推動釩在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用,主動融入釩電池儲能產(chǎn)業(yè)鏈。
安寧股份則是一家對多金屬共伴生礦進(jìn)行采選的釩鈦資源綜合利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)企業(yè),主要從事釩鈦磁鐵礦的開采、洗選和銷售,主要產(chǎn)品為鈦精礦和釩鈦鐵精礦。
業(yè)界人士分析,全釩液流電池有望率先成為我國新型電力儲能系統(tǒng)的“后備軍”。
原標(biāo)題: 長時儲能開啟商業(yè)化“競速”