作為支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術和基礎裝備庸磅,儲能產(chǎn)業(yè)駛?cè)氚l(fā)展快車道——

圖為湖南通道侗族自治縣的百兆瓦級塘沖儲能電站迫讨。李尚引攝(影像中國)

圖為四川雅江縣雅礱江兩河口混合式抽水蓄能項目。新華社記者 薛 晨攝
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裝機規(guī)模增長子历、技術裝備提升兑燥、應用成本下降……近年來尸惭,包括抽水蓄能纲秫、新型儲能等技術在內(nèi)的儲能技術和裝備,為促進新能源的開發(fā)消納铣碴、提高電力系統(tǒng)的靈活性魂拢,發(fā)揮了積極作用。
未來箱仰,還需通過進一步發(fā)力技術研發(fā)镜踪、健全市場機制、保障安全水平等屁膝,循序漸進眶约,推進儲能高效應用和高質(zhì)量發(fā)展。
山間峽谷穷歹,國網(wǎng)新源安徽桐城抽水蓄能電站加緊施工嚼龄,超過21億千瓦時的設計年發(fā)電量,可滿足安徽安慶2個月的全社會用電量;
地下洞穴段直,百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目在河北張家口并網(wǎng)發(fā)電献酗,項目核心裝備自主化率100%,每年可節(jié)約標準煤4.2萬噸;
張北草原坷牛,國家電投鐵鉻液流電池儲能電站試驗正忙,它能將6個小時的光伏發(fā)電全部儲存下來很澄,即便零下40攝氏度也能正常運行京闰,電池使用壽命可達20多年;
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盡管運用了不同技術、不同裝備甩苛,這些“超級充電寶”都能改變電力系統(tǒng)即發(fā)即用的傳統(tǒng)運營方式蹂楣。新能源大發(fā)或者用電低谷時充電,新能源出力小或者用電高峰時放電讯蒲,既能平滑不穩(wěn)定的新能源發(fā)電痊土、助力其開發(fā)消納,也能配合常規(guī)火電墨林、核電等電源提供調(diào)峰調(diào)頻等服務赁酝,提高電力系統(tǒng)的靈活性。
當前旭等,儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況如何?還面臨哪些挑戰(zhàn)?記者進行了采訪酌呆。
裝機規(guī)模增長总党,技術裝備提升
一般來說,除抽水蓄能外忱脆,以輸出電力為主要形式的儲能被稱為新型儲能橘匿。“抽水蓄能響應時間在分鐘級,具有技術成熟圈蔬、效率高默言、容量大、壽命長等優(yōu)勢杆谓,但受到選址條件要求高豺这、建設周期長等因素制約。”中國能源研究會儲能專委會主任委員陳海生說匿胎。而新型儲能選址靈活端葵、建設周期短、響應速度快公垒,但目前受到成本新框、成熟度、安全性等因素制約队魏。
不同儲能技術路線利弊兼有公般,卻不影響其“百花齊放”。隨著碳達峰胡桨、碳中和目標的提出官帘,儲能產(chǎn)業(yè)駛?cè)氚l(fā)展快車道,成為構建新型電力系統(tǒng)的重要支撐昧谊。中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示刽虹,截至2022年底,我國已投運的電力儲能項目中抽水蓄能占比達77.6%呢诬,新型儲能占比21.4%涌哲。在新型儲能中,鋰離子電池裝機比重最大尚镰,達93.9%阀圾。
裝機規(guī)模顯著增長。中國電力企業(yè)聯(lián)合會提供的數(shù)據(jù)顯示狗唉,截至2022年底初烘,我國抽水蓄能總裝機規(guī)模達4579萬千瓦,是2012年底的2.2倍以上音哟,規(guī)模位居世界首位貌授。2022年我國投產(chǎn)28臺抽水蓄能機組,合計880萬千瓦犯渣。初步預計衡孽,到2023年底厂跋,抽水蓄能總裝機規(guī)模將超過5000萬千瓦。
技術裝備不斷提升谨寂。水電水利規(guī)劃設計總院院長李昇介紹猫降,我國抽水蓄能在壩工、庫盆防滲脆携、高水頭壓力管道淫沧、復雜地下洞室群等方面達到了世界先進或領先水平,機組朝著大容量瞭核、高水頭院抛、高轉(zhuǎn)速、可變速方向發(fā)展绎蒙。國家能源局科技司有關負責人表示染突,目前儲能用鋰離子電池能量密度較10年前提高了一倍以上,全釩液流電池的隔膜辈灼、電解液等關鍵材料已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化份企,壓縮空氣儲能技術發(fā)展迅速,飛輪儲能突破了大容量飛輪及高速電機關鍵技術巡莹,具有成本低司志、原材料豐富特點的鈉離子電池也嶄露頭角。
應用成本穩(wěn)步下降降宅。隨著儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展和技術進步骂远,其應用成本穩(wěn)步下降。陳海生介紹腰根,過去10年新型儲能成本平均每年下降10%至15%激才。其中,鋰離子電池额嘿、壓縮空氣儲能成本快速下降瘸恼,逐步向抽水蓄能接近,“目前先進的壓縮空氣儲能項目每千瓦裝機成本為5000至6000元岩睁,折算成度電成本為每千瓦時0.25元至0.3元,未來5年有望再降20%至30%阅王。”根據(jù)水電水利規(guī)劃設計總院發(fā)布的報告湖生,2021年核準抽水蓄能電站平均單位千瓦靜態(tài)總投資為5367元。
應用場景多樣培扳,滿足不同需求
白天屋頂光伏發(fā)電澳敞,晚上儲能電池吸收低谷電,在用電高峰時“反哺”給廠區(qū)——在江蘇毫蜣保基新能源公司宴宠,這套光儲一體化系統(tǒng)每年能為廠區(qū)省下不少成本澳券。“無錫的工業(yè)低谷電價每千瓦時只有0.28元左右,而高峰電價每千瓦時為1.15元左右碾危,儲能利用這樣的峰谷價差乎渊,每年能為海基新能源節(jié)省五六十萬元電費丛铅。”國網(wǎng)無錫供電公司工作人員李向超算了筆賬崩蚀。
這只是儲能多種應用場景之一。通過與電力系統(tǒng)源壤趴、網(wǎng)涎拉、荷等各環(huán)節(jié)融合發(fā)展,儲能有助于提升能源清潔利用水平和電力系統(tǒng)運行效率的圆。
陳海生介紹鼓拧,在電源側(cè),儲能可以提升新能源并網(wǎng)友好性和容量支撐能力越妈,助力高比例可再生能源基地外送季俩,促進沙漠戈壁荒漠大型風電光伏基地、大規(guī)模海上風電開發(fā)消納叮称,提升常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力;
在電網(wǎng)側(cè)种玛,儲能可以提供調(diào)峰、調(diào)頻等多種服務瓤檐,提升系統(tǒng)抵御突發(fā)事件和故障后恢復能力赂韵,提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平,同時還能增強電網(wǎng)薄弱區(qū)域供電保障能力挠蛉,延緩和替代輸變電設施投資祭示,提升系統(tǒng)應急保障能力;
在用戶側(cè),儲能可以用于分布式供能系統(tǒng)谴古,提高用能質(zhì)量质涛、降低用能成本,同時通過用戶側(cè)儲能以及充換電設施少镇、智慧用電設施等胯炊,提升用戶靈活調(diào)節(jié)能力。
中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示效荷,2022年回东,新增投運新型儲能項目中,依舊是電網(wǎng)側(cè)新增裝機規(guī)模最大密士,占比約47%;此外成吓,電源側(cè)占比45%、用戶側(cè)占比8%。目前來看切咸,我國華北搏翎、西北區(qū)域以新能源配儲能為主,華東區(qū)域新能源配儲能玲崩、電網(wǎng)側(cè)儲能與用戶側(cè)儲能應用分布較為均衡吸辽,南方區(qū)域以火電廠配儲能為主。
不同的儲能技術因其性能特點不同婚被,適用不同的應用場景狡忙。國網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所副所長黃碧斌分析,抽水蓄能電站選址往往需要找地勢落差較大的地方址芯,但容量效益強灾茁、單站規(guī)模大,適宜電網(wǎng)側(cè)大規(guī)模谷炸、系統(tǒng)級應用;新型儲能單站體量可大可小北专,環(huán)境適應性強,能夠靈活部署于電源旬陡、電網(wǎng)和用戶側(cè)等各類應用場景拓颓,可以作為抽水蓄能的增量補充。
加快完善機制描孟,保障安全水平
加快推動儲能規(guī)氖荒溃化、產(chǎn)業(yè)化和市場化發(fā)展匿醒,成為能源行業(yè)的共識场航。
根據(jù)《抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2021》,“十四五”期間抽水蓄能電站的建設數(shù)量將超過200個抢妈,已建和在建規(guī)模將躍升至億千瓦級呼笨,預計到2025年我國抽水蓄能電站裝機容量將達到6200萬千瓦,這相當于近3個三峽電站的總裝機容量栖俐。新型儲能方面肪吁,國家能源局科技司有關負責人介紹,預計到2025年末裝機規(guī)模將達到3000萬千瓦以上肥寺,年均增長50%以上获踏,有效支撐清潔低碳、安全高效的能源體系建設糯敢。
盡管市場前景廣闊行贤,但儲能的發(fā)展規(guī)模和質(zhì)量還有很大挖潛空間——
技術研發(fā)還需發(fā)力。盡管我國在鋰離子電池恃楔、壓縮空氣儲能等技術方面已達到世界領先水平垢蔑,但鈉離子電池儲能、飛輪儲能等其他新型儲能技術涡写,尚處于應用示范階段或大規(guī)模應用起步階段菩擦。陳海生認為,儲能技術創(chuàng)新能力顯著提高搅窿,要在高安全嘁酿、低成本、高可靠男应、長壽命等方面取得進步闹司,并且做到核心技術裝備自主可控。
市場機制有待健全沐飘。“新能源+儲能”是新型儲能重要應用場景游桩。一名新能源電站負責人告訴記者,如果電站按照20%比例耐朴、2小時時長配備儲能借卧,總體投資增加約20%,內(nèi)部收益率降低約4個百分點筛峭,目前來看仍然面臨較大的投資壓力铐刘,希望能夠穩(wěn)步推進新型儲能成本合理疏導,鼓勵儲能的多元價值釋放影晓。
“還需要進一步完善市場機制镰吵,加快完善儲能電站參與電力市場相關配套政策及實施細則,保障新型儲能更好地融入電力市場;通過價格信號激勵各類經(jīng)營主體自發(fā)配置儲能資源捉瘟,引導社會資本參與新型儲能建設;盡快完善新型儲能商業(yè)模式旁班,促進新型儲能、靈活性煤電识俄、抽水蓄能等各類靈活性資源合理競爭市缠。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會相關負責人建議。
安全水平要有保障∪一龋現(xiàn)有技術水平下羔辉,安全問題是新型儲能規(guī)模化健康穩(wěn)定發(fā)展不容忽視的因素仇韩。“儲能模塊睁衰、電池柜等方面的安全風險評估流程有待規(guī)范,要進一步明確塌纯、細化政府和儲能生產(chǎn)者蝴趾、集成商、項目業(yè)主等產(chǎn)業(yè)鏈條中各主體的安全責任隆肪,加強全過程安全管理愿味。”黃碧斌建議博个,還要加強儲能產(chǎn)品檢測認證能力建設,健全電化學儲能安全標準體系功偿,加快制修訂儲能質(zhì)量和安全相關標準盆佣。
此外,還有專家表示械荷,接下來加快推動儲能發(fā)展共耍,要注意科學安排發(fā)展規(guī)模、建設布局和建設時序吨瞎,避免“一刀切”按比例配置儲能痹兜。針對部分新能源配儲能調(diào)用頻次、利用率低的情況颤诀,要加強新型儲能調(diào)度運用字旭,提高已建成新型儲能設施的利用率。
國家能源局科技司有關負責人介紹崖叫,“十四五”期間谐算,將持續(xù)堅持創(chuàng)新引領、多元發(fā)展归露,強調(diào)市場主導佳抗、安全高效,鼓勵創(chuàng)新示范种烫、先行先試灵科,積極推動新型儲能技術創(chuàng)新。同時鼻御,結合新型電力系統(tǒng)的實際需求揭轰,以提高終端用戶用電可靠性、提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和技術經(jīng)濟性為導向贰筹,因地制宜少炎,循序漸進,推進儲能高效應用和高質(zhì)量發(fā)展前挡。