作為新型電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵支撐技術(shù),新型儲(chǔ)能正在迅速發(fā)展,促進(jìn)能源革命和數(shù)字革命深度融合,是推動(dòng)構(gòu)建綠色、高效、智能現(xiàn)代能源體系的必由之路,相關(guān)產(chǎn)業(yè)也逐步進(jìn)入快速發(fā)展期。
近年來,隨著光伏等新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,新型儲(chǔ)能需求空間廣闊,成為能源發(fā)展“新風(fēng)口”。
新型儲(chǔ)能被稱作電力系統(tǒng)中的“充電寶”,可以在用電低谷時(shí)“充電”,在用電高峰時(shí)“放電”,改變了電力系統(tǒng)即發(fā)即用的傳統(tǒng)模式,提高了電力系統(tǒng)靈活性。作為新型電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵支撐技術(shù),新型儲(chǔ)能正在迅速發(fā)展,促進(jìn)能源革命和數(shù)字革命深度融合,是推動(dòng)構(gòu)建綠色、高效、智能現(xiàn)代能源體系的必由之路,相關(guān)產(chǎn)業(yè)也逐步進(jìn)入快速發(fā)展期。
預(yù)測,2025年,我國新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)模或?qū)⑼黄迫f億元。我國新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)即將進(jìn)入爆發(fā)期。國家發(fā)展改革委、國家能源局此前印發(fā)的《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》也提出,到2025年,新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段,具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。
那么,如今備受矚目的新型儲(chǔ)能究竟有哪些本領(lǐng)?它具體有哪些應(yīng)用場景?未來又將如何發(fā)展?
新型儲(chǔ)能如同大型“充電寶”
隨著我國風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電占比逐步提高,其發(fā)電的不穩(wěn)定性導(dǎo)致電網(wǎng)輸配電壓力加大,與此同時(shí)夏冬兩季用電高峰、日問用電負(fù)荷的波動(dòng)性,對(duì)電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性提出了更高要求,新型儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
新型儲(chǔ)能是指除抽水蓄能以外的新型儲(chǔ)能技術(shù),所包括的技術(shù)類型眾多,按照能量存儲(chǔ)方式的不同主要分為物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能兩大類。物理儲(chǔ)能主要包括壓縮空氣、飛輪儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、相變儲(chǔ)能等;化學(xué)儲(chǔ)能主要包括鋰離子電池、礬液流電池、鐵鉻液流電池、鈉離子電池以及氫(氨)儲(chǔ)能等。
傳統(tǒng)抽水蓄能技術(shù)成熟,容量大,成本低,但受自然條件約束較大,建設(shè)周期長。而相對(duì)于傳統(tǒng)抽水蓄能而言,新型儲(chǔ)能比如鋰離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、熔鹽/相變儲(chǔ)熱等,具有配置靈活、建設(shè)周期短、應(yīng)用場景多元化等特點(diǎn),可以和傳統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)形成良好的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),與新能源開發(fā)消納匹配性較高,是構(gòu)建以新能源為主體新型電力系統(tǒng)的重要支撐技術(shù)。
簡單地說,新型儲(chǔ)能就是“充電寶”,風(fēng)電、光伏大發(fā)時(shí)或者用電低谷時(shí)充電,風(fēng)光出力小或者用電高峰時(shí)放電。新型儲(chǔ)能既能平滑不穩(wěn)定的光伏發(fā)電和風(fēng)電,提高可再生能源占比,也能配合常規(guī)火電、核電等電源為電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻,提高電力系統(tǒng)靈活性。
我國新型儲(chǔ)能布局廣泛、應(yīng)用場景豐富
目前,新型儲(chǔ)能技術(shù)在我國有著廣泛的布局。最新數(shù)據(jù)顯示,截至6月底,我國已投運(yùn)的新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)突破20GW;今年1-6月,新投運(yùn)的新型儲(chǔ)能裝機(jī)達(dá)8GW,超過去年全年水平。預(yù)計(jì)今年,新型儲(chǔ)能新增裝機(jī)將達(dá)到15至20GW,超過過去十年的總和。
在已投產(chǎn)的新型儲(chǔ)能裝機(jī)中,鋰離子電池儲(chǔ)能仍占主導(dǎo)地位,占比約94.5%。2022年新增裝機(jī)中,壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能發(fā)展提速,占比分別達(dá)到3.4%、2.3%。此外,鈉離子電池儲(chǔ)能、二氧化碳儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能等新技術(shù)陸續(xù)開展示范應(yīng)用,我國新型儲(chǔ)能技術(shù)呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì)。
同時(shí),新型儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用場景豐富,主要包括電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用電側(cè)。在電源側(cè),儲(chǔ)能可以提升新能源并網(wǎng)友好性和容量支撐能力,促進(jìn)大型風(fēng)電光伏基地開發(fā)消納,提升常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力;在電網(wǎng)側(cè),儲(chǔ)能可以提供調(diào)峰、調(diào)頻等多種服務(wù),提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平;而在用戶側(cè),儲(chǔ)能可以用于分布式供能系統(tǒng),提高用能質(zhì)量、降低用能成本,同時(shí)通過用戶側(cè)儲(chǔ)能以及充換電設(shè)施、智慧用電設(shè)施等,提升用戶靈活調(diào)節(jié)能力。
值得一提的是,我國目前新型儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用最廣泛、占主導(dǎo)地位的領(lǐng)域是電動(dòng)交通領(lǐng)域。政府一直致力于推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并通過政策支持和補(bǔ)貼措施促進(jìn)電動(dòng)汽車的普及。
一場新的儲(chǔ)能競賽剛剛開始
當(dāng)下,我國的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)正迎來新一輪擴(kuò)產(chǎn)潮。今年以來,新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上下游近20家企業(yè)宣布最新儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃。同時(shí),2022年落地開工的多個(gè)儲(chǔ)能產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目,有望在今年陸續(xù)迎來投產(chǎn)。
但新型儲(chǔ)能行業(yè)在迅速發(fā)展的同時(shí)也暴露出一些問題。一是高成本的挑戰(zhàn),比如儲(chǔ)熱領(lǐng)域,目前面臨材料成本高,限制了其大規(guī)模應(yīng)用。二是循環(huán)壽命和穩(wěn)定性的挑戰(zhàn),比如部分新型電池、儲(chǔ)熱材料等在循環(huán)壽命和穩(wěn)定性方面還存在挑戰(zhàn)。三是資源依賴和環(huán)境影響,某些新型儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)特定材料或稀有資源的依賴較高,這可能引發(fā)供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境問題,例如鋰離子電池需要大量的鋰資源。四是缺乏標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,目前標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相對(duì)不完善,部分新型儲(chǔ)能技術(shù)缺乏統(tǒng)一的測試方法、安全標(biāo)準(zhǔn)和性能評(píng)價(jià)方法,這給技術(shù)推廣和市場發(fā)展帶來了一定的不確定性。
此外,相關(guān)法律法規(guī)不完善、儲(chǔ)能系統(tǒng)安全問題等仍需進(jìn)一步攻關(guān)。“通過技術(shù)創(chuàng)新、政策支持和產(chǎn)業(yè)合作,相信可以逐步克服這些問題,推動(dòng)新型儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用和商業(yè)化發(fā)展,為可持續(xù)能源系統(tǒng)的建設(shè)和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供重要支持。
總而言之,解決新型儲(chǔ)能發(fā)展遇到的的問題,還需要依靠體制機(jī)制改革和商業(yè)模式創(chuàng)新。隨著新能源并網(wǎng)比例的提升,要保障電力系統(tǒng)的供需平衡,源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化變得日益緊迫,新型儲(chǔ)能與風(fēng)電、光伏“你追我趕”的賽跑才剛剛開始。
原標(biāo)題:電力系統(tǒng)中的“充電寶” 能源發(fā)展的“新風(fēng)口” 新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?qū)⑼黄迫f億元