近年來，我國加快推進可再生能源開發(fā)利用。不過，對于電網(wǎng)來說，風電、光電曾經(jīng)是一種“麻煩”能源。由于風電、光伏發(fā)電具有“看天吃飯”的特性，當“極熱無風”“極寒無光”，就容易導致電力供應(yīng)出現(xiàn)波動。
今年上半年，我國可再生能源裝機總量歷史性地超過了傳統(tǒng)的煤電裝機。今年1至10月份，全國水電、風電、光伏發(fā)電等可再生能源新增裝機再創(chuàng)歷史新高，占全國新增發(fā)電裝機的76%。那么，是什么讓風電、光電由“麻煩電”變成了“搶手電”呢？
“超級充電寶”怎樣運行？探訪東北地區(qū)最大抽水蓄能電站
要解決風電、光電發(fā)電功率波動大的問題，最簡單的方法就是把這些電用“充電寶”存起來，然后再穩(wěn)定放電。近日，東北地區(qū)一個“超級充電寶”就要投入使用了，它就是東北地區(qū)最大的抽水蓄能電站——遼寧清原抽水蓄能電站。這個“超級充電寶”是怎樣運行的？又有哪些特別之處？
總臺央視記者張叢婧：在遼寧清原抽水蓄能電站，一個建在大山里的水庫，就是電站的主體部分。當閘門已經(jīng)打開，水流進山腳的另一個水庫里，看似普通放水，實則正在發(fā)電。
抽水蓄能電站利用高低不同的地勢，建上下兩個水庫，在電力富余時把低處的水用低谷電能抽到高處進行儲能，在用電高峰時再把高處的水放下去發(fā)電保供，相當于一個“超級充電寶”，可以實現(xiàn)能源的高效轉(zhuǎn)換利用。
中國電建集團北京勘測設(shè)計研究院首席技術(shù)專家 姚寶永：抽水蓄能電站一般由上水庫、下水庫、地下廠房和輸水系統(tǒng)組成。我們這座電站上下水庫的落差大約400米，巨大的高差使得發(fā)電和儲能的效率很高。
總臺央視記者張叢婧：位于地下400多米深的地下廠房，相當于電站的“心臟”，里面有很多發(fā)電機組。即將投產(chǎn)發(fā)電的首臺機組，正在進行發(fā)電測試。投產(chǎn)后每天能發(fā)電150萬度，可以滿足30萬個家庭一天的用電量。“超級充電寶”發(fā)電的奧秘就在于，當水流從上水庫流下沖擊轉(zhuǎn)輪時，會帶動轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，不斷切割磁感線，從而產(chǎn)生電能。
中國電建集團北京勘測設(shè)計研究院首席技術(shù)專家 姚寶永：我們每臺機組轉(zhuǎn)子的重量達430噸，需要安裝近4萬個零件，首臺機（組）發(fā)電時，轉(zhuǎn)子在每分鐘高速旋轉(zhuǎn)375轉(zhuǎn)的情況下，這個穩(wěn)定的主要指標，它的振動擺度平均值只有0.05毫米，相當于不足一根頭發(fā)絲直徑的二分之一?？梢哉f，它在高速旋轉(zhuǎn)的同時又紋絲不動，這樣就大大減少了振動、噪聲的不利影響。
清原抽水蓄能電站位于大山深處，生態(tài)環(huán)境脆弱。因此，整座電站的建設(shè)都采用清水混凝土工藝設(shè)計，壩頂結(jié)構(gòu)、啟閉機室、地下廠房等主要設(shè)施不做額外裝修，低碳環(huán)保，最大程度減少對生態(tài)環(huán)境的影響。
總臺央視記者張叢婧：這座電站的外觀還有個很大的不同，壩面上有個明顯的積雪分界線，光滑的壩面幾乎積不住雪，因為上面采用了防冰蝕材料。這里屬于嚴寒地區(qū)，最低溫將近-40℃，所以在建造的時候，工程師們就想方設(shè)法讓它更抗凍。
中國電建集團北京勘測設(shè)計研究院首席技術(shù)專家 姚寶永：我們采用了自主研發(fā)的抗冰凍新材料、新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備，比如大壩混凝土面板結(jié)構(gòu)縫的柔性止水材料，以及庫區(qū)防冰蓋裝置，有效解決了嚴寒地區(qū)低溫環(huán)境對電站主要建筑物的不利影響，將工程的耐久性和安全性提高了30%以上。
據(jù)了解，清原抽水蓄能電站總裝機容量180萬千瓦，設(shè)計年發(fā)電量30億千瓦時，年抽水電量40億千瓦時。項目建成后，將在電網(wǎng)中承擔調(diào)峰、填谷、調(diào)頻等任務(wù)，每年將為遼寧電網(wǎng)節(jié)約標煤15.8萬噸，減少二氧化碳排放37.5萬噸、二氧化硫0.7萬噸，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)起到重要作用。
我國多個新型儲能示范項目加快落地
除了傳統(tǒng)的抽水蓄能，目前還有電熱熔鹽儲能、光熱儲能、電化學儲能等新型儲能方式不斷涌現(xiàn)。這些新型儲能項目到底是什么樣的？有哪些優(yōu)點？一起來了解↓↓
世界首座電熱熔鹽儲能注汽試驗站，近日在遼河油田竣工投產(chǎn)。該試驗站利用電網(wǎng)負荷低谷時的電加熱熔鹽，把電能轉(zhuǎn)化為熱能存儲在液態(tài)熔鹽內(nèi)，再通過高溫熔鹽與水連續(xù)換熱產(chǎn)生蒸汽，為周邊的稠油熱采井提供蒸汽。該站儲能規(guī)模為15兆瓦，每年可生產(chǎn)蒸汽4.8萬噸，替代天然氣313萬立方米，減排二氧化碳6768噸。
中國石油遼河油田設(shè)計院院長 孫雁伯：項目基本原理是利用熔鹽具有高熔點、高熱熔、高靈動性的特點，能作為儲能介質(zhì)，又能作為傳熱介質(zhì)。在夜間用谷時電這個優(yōu)惠政策期間，我們將綠色的谷時電儲存在電熱熔鹽中。
同樣是加熱熔鹽把能量儲存起來，在甘肅瓜州的全球首個“雙塔一機”光熱儲能項目，利用將近3萬塊反射太陽光的定日鏡，把太陽光的熱能儲存在吸熱塔中的熔鹽里，最終帶動汽輪機發(fā)電。這樣的發(fā)電不會受光照強度變化的影響，可以持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)電能。
三峽能源總經(jīng)理 張龍：項目設(shè)置兩個聚光集熱單元，同等條件下可提升約24%的光學效率。同時配置6小時熔鹽儲熱系統(tǒng)，具有儲能時間長、響應(yīng)速度快、功率輸出穩(wěn)定等特點。
在內(nèi)蒙古，搭載全球單機功率最大的電化學儲能電站日前成功并網(wǎng)。這一個個集裝箱，就相當于一塊塊大電池，可以把電能高效儲存起來，最多可儲存60萬度電，相當于200戶家庭一年的用電量。
華能上都風電基地負責人 高永峰：我們的儲能電站可以毫秒級快速響應(yīng)頂峰放電，第一時間“削峰填谷”，大幅提升風光等新能源的利用效率。
我國已建成投運的新型儲能項目居全球前列
隨著一系列儲能相關(guān)政策和規(guī)劃的落地，科技的不斷進步，新型儲能技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為新型儲能項目的快速發(fā)展提供了有力支撐和保障。
目前，我國已經(jīng)建立了完整的儲能產(chǎn)業(yè)鏈，包括電池、逆變器、儲能系統(tǒng)等環(huán)節(jié)，這使得我國在儲能領(lǐng)域具有更強的競爭力。相較于國外，我國在儲能領(lǐng)域具有成本低、產(chǎn)業(yè)鏈完整、政策支持和創(chuàng)新力強等方面的優(yōu)勢。
最新數(shù)據(jù)顯示，截至今年9月底，我國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達2123萬千瓦，位居全球前列。
記者探訪烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲”試驗基地
電網(wǎng)上掛的“充電寶”多了，而且還是不同容量、不同種類的“充電寶”。那么如何安全、高效地統(tǒng)籌這些“充電寶”，與電網(wǎng)相配合呢，“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)因此應(yīng)運而生。所謂“源網(wǎng)荷儲”指的就是“電源”“電網(wǎng)”“負荷”和“儲能”。這項智慧技術(shù)利用儲能系統(tǒng)將可再生能源與電力系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)能源的靈活儲存和供應(yīng)。“源網(wǎng)荷儲”也是加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要支撐。
“源網(wǎng)荷儲”是怎么運行的呢？在三峽烏蘭察布就有一個“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)研發(fā)試驗基地，7種新型儲能技術(shù)正在這里進行實驗驗證。
總臺記者 修治國：在三峽烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)研發(fā)試驗基地的儲能實驗室里，外形酷似集裝箱的大家伙就是“儲能柜”，每一個儲能柜，代表著一種新型儲能方式。自2020年起，三峽集團聯(lián)合中國科學院、清華大學等20余所國內(nèi)頂尖科研機構(gòu)和院校，在這里進行實驗，為未來不同場景下儲能系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，尋找有效的解決方案。
基地目前有鋰離子儲能、鈉離子儲能、液流電池儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能和氫能儲能等7種新型儲能方式，而這段時間科研人員也正在對這些儲能設(shè)備進行性能測試，為下一步基地運行做準備。
三峽集團科學技術(shù)研究院綜合能源中心專業(yè)師吳卓彥：這套系統(tǒng)就是全釩液流電池儲能系統(tǒng)，它的能量主要儲存在電解液中。在工作的時候，電解液通過管路還有泵，來到電堆。充電的時候，正極的電解液從正四價氧化成正五價，把電能儲存起來，在放電的時候，它從正五價再回到正四價，把電能釋放出去。
科研人員告訴記者，目前儲能方式主要分為物理儲能、電化學儲能和電磁儲能。其中電化學儲能是目前行業(yè)應(yīng)用最多的儲能方式。它具有轉(zhuǎn)換效率高、響應(yīng)速度快、配置靈活等特點，可以極大滿足電力系統(tǒng)對調(diào)峰、調(diào)頻的需求。
三峽集團科學技術(shù)研究院烏蘭察布源網(wǎng)荷儲項目部主任 韓俊飛：電化學儲能的優(yōu)勢比較明顯，但是受制于它本身的特性，也有一些方面的限制，比如說它的循環(huán)壽命、經(jīng)濟性，這些方面都有待提升。同時它也有一些環(huán)保方面的問題，所以在未來大規(guī)模的儲能系統(tǒng)應(yīng)用過程中，這都是亟待解決的問題。
相較于電化學儲能，物理儲能就具有很好的環(huán)境友好性。在基地中央，正在建設(shè)的多源蓄熱式壓縮空氣儲能項目正進入沖刺期。這個平臺利用空氣壓縮機和透平機，實現(xiàn)對電能的存儲。
總臺記者 修治國：儲換熱裝置是壓縮空氣儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這里是槽式光熱輔熱模塊，彎曲的金屬板就像是一個長長的凹面鏡，中間黑色的油路管，恰好位于凹面鏡的焦點位置。太陽光經(jīng)過反射，將熱能反射到油路管上，管子中的油經(jīng)過200多米持續(xù)加熱，可以達到300℃，通過熱油加熱空氣，讓空氣膨脹，帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)空氣動能與電能的轉(zhuǎn)換。
三峽集團科學技術(shù)研究院烏蘭察布源網(wǎng)荷儲項目部主任 韓俊飛：壓縮空氣儲能作為一種物理儲能形式，適合大規(guī)模，循環(huán)壽命比較長，但是它的一次性投資比較高，受制于一些地理條件或者一些特殊應(yīng)用場景，不太適合小功率的一些用戶儲能。
韓俊飛告訴記者，不同儲能方式都有各自優(yōu)缺點，進而適應(yīng)在不同的場景中。而未來，不同儲能方式與電源、負荷多能互補、協(xié)同運行的方式，會成為儲能行業(yè)的新趨勢。
探訪我國首個“零碳”小島 看“風光農(nóng)儲”一體化新模式
目前以“風光儲”為代表的新型能源系統(tǒng)建設(shè)明顯提速，各種綠色化、智能化的風電光伏開發(fā)模式也越來越多。位于海南博鰲的東嶼島，常年光照充足，當?shù)爻浞掷秘S富的太陽能資源，建設(shè)集光伏發(fā)電、綠色建筑、微風發(fā)電、儲能設(shè)施、高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等為一體的“風光農(nóng)儲”一體化，探索出了風電光伏賦能綠色島嶼的新路徑。
總臺央視記者張叢婧：在博鰲東嶼島，綠電設(shè)備隨處可見。電動車充電，就是靠島上的風和光資源。像花朵一樣的裝置，是島上的風機。不像常見的風機有巨大葉片，它的體形非常小，輕微的風就能夠轉(zhuǎn)動起來，而且沒有噪聲就能夠產(chǎn)生風能。島上的地磚也很特殊，可以用太陽能發(fā)電，100多平方米的光伏地磚，每天的發(fā)電量可以供5臺家用空調(diào)運轉(zhuǎn)。
不只是觸手可及的地方，記者看到，島上建筑的屋頂、外墻、欄桿、走廊里都藏著很多光伏組件，都能夠用來發(fā)電，提供清潔能源。東嶼島最大化利用建筑屋面、立面、景觀設(shè)施等，鋪設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，建設(shè)了4.8兆瓦分布式光伏，目前已全部投產(chǎn)并網(wǎng)發(fā)電。
同時，島內(nèi)還新建了光儲充電汽車智能充電站，利用液冷技術(shù)，最快能讓車輛在10分鐘內(nèi)充滿電。智慧停車場和智能充電站的建設(shè)，為綠色通行提供了重要保障，實現(xiàn)島上“交通＋電力”多網(wǎng)融合的應(yīng)用新場景。
國家能源集團海南公司博鰲光伏電站站長 閆亮：我們將風電光伏和島上的建筑、環(huán)境充分融合，讓建筑從耗能變產(chǎn)能，讓光伏設(shè)備變景觀，構(gòu)建了綠色發(fā)電、綠色建筑和綠色交通的“零碳”島，項目每年可以提供清潔電能2946萬度。
不僅在島內(nèi)，記者看到，島外附近的農(nóng)田里，同樣實現(xiàn)了“零碳”。這里建設(shè)了容量近20兆瓦、占地面積330畝的農(nóng)光互補光伏發(fā)電項目，包括光伏發(fā)電設(shè)施、農(nóng)業(yè)大棚等。不僅每年能為東嶼島提供近2500萬度的綠電，還保障了島上的“菜籃子”穩(wěn)定供應(yīng)。
據(jù)了解，整個項目規(guī)劃裝機總?cè)萘?4.8兆瓦，節(jié)約標準煤約8912噸，減少二氧化碳排放量約23350噸。
儲能將進一步探索商業(yè)運行機制
目前，大多儲能設(shè)施都是配套新能源場站建設(shè)的，投資、建設(shè)、運維通常由發(fā)電企業(yè)承擔，給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟成本，一定程度上制約了儲能電站的可持續(xù)發(fā)展，那如何讓儲能更經(jīng)濟地運行呢？
在江蘇如東，江蘇最大的共享儲能電站已正式并網(wǎng)。雖名為電站，但它并不生產(chǎn)電，只是電能的“搬運工”。在夜間用電低谷時，從電網(wǎng)“下載”電能，給儲能電池充電，等到白天用電高峰時，再向電網(wǎng)放電。
記者注意到，這個儲能項目多了“共享”和“獨立的電站”兩個關(guān)鍵屬性。據(jù)了解，電站是由第三方投資、建設(shè)、運營，并以獨立身份參與電力市場交易。“共享”是指儲能電站不限于服務(wù)單一的發(fā)電或用電方，而是將儲能設(shè)施開放給多個用戶使用，用戶可以根據(jù)自己的需求和能力購買相應(yīng)的電力份額。
三峽電能江蘇豐儲共享儲能項目現(xiàn)場負責人 魏永清：電站以獨立主體身份直接與電力調(diào)度機構(gòu)簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議，就是為新能源發(fā)電企業(yè)提供配套容量，為電網(wǎng)提供調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)貨交易品種。
2021年7月，“共享儲能”概念首次亮相。國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，指出：明確新型儲能獨立市場主體地位，鼓勵儲能作為獨立市場主體參與輔助服務(wù)市場，鼓勵探索建設(shè)共享儲能。
“獨立+共享”的商業(yè)模式，提高了儲能電站的利用率和運營價值，拓寬電站收益渠道，推動實現(xiàn)儲能行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
電力規(guī)劃設(shè)計總院副總工程師 徐東杰：新型儲能因為是一個新興事物，現(xiàn)在正在建設(shè)全國統(tǒng)一大市場，我們也提出就是新型儲能要作為獨立的市場主體來參與到這個市場當中。成本下降、技術(shù)進步，將來會催生更多的一些商業(yè)模式，這些商業(yè)模式能夠更加推動儲能整體的發(fā)展。
今年上半年，我國可再生能源裝機總量歷史性地超過了傳統(tǒng)的煤電裝機。今年1至10月份，全國水電、風電、光伏發(fā)電等可再生能源新增裝機再創(chuàng)歷史新高，占全國新增發(fā)電裝機的76%。那么，是什么讓風電、光電由“麻煩電”變成了“搶手電”呢？
“超級充電寶”怎樣運行？探訪東北地區(qū)最大抽水蓄能電站
要解決風電、光電發(fā)電功率波動大的問題，最簡單的方法就是把這些電用“充電寶”存起來，然后再穩(wěn)定放電。近日，東北地區(qū)一個“超級充電寶”就要投入使用了，它就是東北地區(qū)最大的抽水蓄能電站——遼寧清原抽水蓄能電站。這個“超級充電寶”是怎樣運行的？又有哪些特別之處？
總臺央視記者張叢婧：在遼寧清原抽水蓄能電站，一個建在大山里的水庫，就是電站的主體部分。當閘門已經(jīng)打開，水流進山腳的另一個水庫里，看似普通放水，實則正在發(fā)電。
抽水蓄能電站利用高低不同的地勢，建上下兩個水庫，在電力富余時把低處的水用低谷電能抽到高處進行儲能，在用電高峰時再把高處的水放下去發(fā)電保供，相當于一個“超級充電寶”，可以實現(xiàn)能源的高效轉(zhuǎn)換利用。
中國電建集團北京勘測設(shè)計研究院首席技術(shù)專家 姚寶永：抽水蓄能電站一般由上水庫、下水庫、地下廠房和輸水系統(tǒng)組成。我們這座電站上下水庫的落差大約400米，巨大的高差使得發(fā)電和儲能的效率很高。
總臺央視記者張叢婧：位于地下400多米深的地下廠房，相當于電站的“心臟”，里面有很多發(fā)電機組。即將投產(chǎn)發(fā)電的首臺機組，正在進行發(fā)電測試。投產(chǎn)后每天能發(fā)電150萬度，可以滿足30萬個家庭一天的用電量。“超級充電寶”發(fā)電的奧秘就在于，當水流從上水庫流下沖擊轉(zhuǎn)輪時，會帶動轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，不斷切割磁感線，從而產(chǎn)生電能。
中國電建集團北京勘測設(shè)計研究院首席技術(shù)專家 姚寶永：我們每臺機組轉(zhuǎn)子的重量達430噸，需要安裝近4萬個零件，首臺機（組）發(fā)電時，轉(zhuǎn)子在每分鐘高速旋轉(zhuǎn)375轉(zhuǎn)的情況下，這個穩(wěn)定的主要指標，它的振動擺度平均值只有0.05毫米，相當于不足一根頭發(fā)絲直徑的二分之一?？梢哉f，它在高速旋轉(zhuǎn)的同時又紋絲不動，這樣就大大減少了振動、噪聲的不利影響。
清原抽水蓄能電站位于大山深處，生態(tài)環(huán)境脆弱。因此，整座電站的建設(shè)都采用清水混凝土工藝設(shè)計，壩頂結(jié)構(gòu)、啟閉機室、地下廠房等主要設(shè)施不做額外裝修，低碳環(huán)保，最大程度減少對生態(tài)環(huán)境的影響。
總臺央視記者張叢婧：這座電站的外觀還有個很大的不同，壩面上有個明顯的積雪分界線，光滑的壩面幾乎積不住雪，因為上面采用了防冰蝕材料。這里屬于嚴寒地區(qū)，最低溫將近-40℃，所以在建造的時候，工程師們就想方設(shè)法讓它更抗凍。
中國電建集團北京勘測設(shè)計研究院首席技術(shù)專家 姚寶永：我們采用了自主研發(fā)的抗冰凍新材料、新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備，比如大壩混凝土面板結(jié)構(gòu)縫的柔性止水材料，以及庫區(qū)防冰蓋裝置，有效解決了嚴寒地區(qū)低溫環(huán)境對電站主要建筑物的不利影響，將工程的耐久性和安全性提高了30%以上。
據(jù)了解，清原抽水蓄能電站總裝機容量180萬千瓦，設(shè)計年發(fā)電量30億千瓦時，年抽水電量40億千瓦時。項目建成后，將在電網(wǎng)中承擔調(diào)峰、填谷、調(diào)頻等任務(wù)，每年將為遼寧電網(wǎng)節(jié)約標煤15.8萬噸，減少二氧化碳排放37.5萬噸、二氧化硫0.7萬噸，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)起到重要作用。
我國多個新型儲能示范項目加快落地
除了傳統(tǒng)的抽水蓄能，目前還有電熱熔鹽儲能、光熱儲能、電化學儲能等新型儲能方式不斷涌現(xiàn)。這些新型儲能項目到底是什么樣的？有哪些優(yōu)點？一起來了解↓↓
世界首座電熱熔鹽儲能注汽試驗站，近日在遼河油田竣工投產(chǎn)。該試驗站利用電網(wǎng)負荷低谷時的電加熱熔鹽，把電能轉(zhuǎn)化為熱能存儲在液態(tài)熔鹽內(nèi)，再通過高溫熔鹽與水連續(xù)換熱產(chǎn)生蒸汽，為周邊的稠油熱采井提供蒸汽。該站儲能規(guī)模為15兆瓦，每年可生產(chǎn)蒸汽4.8萬噸，替代天然氣313萬立方米，減排二氧化碳6768噸。
中國石油遼河油田設(shè)計院院長 孫雁伯：項目基本原理是利用熔鹽具有高熔點、高熱熔、高靈動性的特點，能作為儲能介質(zhì)，又能作為傳熱介質(zhì)。在夜間用谷時電這個優(yōu)惠政策期間，我們將綠色的谷時電儲存在電熱熔鹽中。
同樣是加熱熔鹽把能量儲存起來，在甘肅瓜州的全球首個“雙塔一機”光熱儲能項目，利用將近3萬塊反射太陽光的定日鏡，把太陽光的熱能儲存在吸熱塔中的熔鹽里，最終帶動汽輪機發(fā)電。這樣的發(fā)電不會受光照強度變化的影響，可以持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)電能。
三峽能源總經(jīng)理 張龍：項目設(shè)置兩個聚光集熱單元，同等條件下可提升約24%的光學效率。同時配置6小時熔鹽儲熱系統(tǒng)，具有儲能時間長、響應(yīng)速度快、功率輸出穩(wěn)定等特點。
在內(nèi)蒙古，搭載全球單機功率最大的電化學儲能電站日前成功并網(wǎng)。這一個個集裝箱，就相當于一塊塊大電池，可以把電能高效儲存起來，最多可儲存60萬度電，相當于200戶家庭一年的用電量。
華能上都風電基地負責人 高永峰：我們的儲能電站可以毫秒級快速響應(yīng)頂峰放電，第一時間“削峰填谷”，大幅提升風光等新能源的利用效率。
我國已建成投運的新型儲能項目居全球前列
隨著一系列儲能相關(guān)政策和規(guī)劃的落地，科技的不斷進步，新型儲能技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為新型儲能項目的快速發(fā)展提供了有力支撐和保障。
目前，我國已經(jīng)建立了完整的儲能產(chǎn)業(yè)鏈，包括電池、逆變器、儲能系統(tǒng)等環(huán)節(jié)，這使得我國在儲能領(lǐng)域具有更強的競爭力。相較于國外，我國在儲能領(lǐng)域具有成本低、產(chǎn)業(yè)鏈完整、政策支持和創(chuàng)新力強等方面的優(yōu)勢。
最新數(shù)據(jù)顯示，截至今年9月底，我國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達2123萬千瓦，位居全球前列。
記者探訪烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲”試驗基地
電網(wǎng)上掛的“充電寶”多了，而且還是不同容量、不同種類的“充電寶”。那么如何安全、高效地統(tǒng)籌這些“充電寶”，與電網(wǎng)相配合呢，“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)因此應(yīng)運而生。所謂“源網(wǎng)荷儲”指的就是“電源”“電網(wǎng)”“負荷”和“儲能”。這項智慧技術(shù)利用儲能系統(tǒng)將可再生能源與電力系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)能源的靈活儲存和供應(yīng)。“源網(wǎng)荷儲”也是加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要支撐。
“源網(wǎng)荷儲”是怎么運行的呢？在三峽烏蘭察布就有一個“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)研發(fā)試驗基地，7種新型儲能技術(shù)正在這里進行實驗驗證。
總臺記者 修治國：在三峽烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)研發(fā)試驗基地的儲能實驗室里，外形酷似集裝箱的大家伙就是“儲能柜”，每一個儲能柜，代表著一種新型儲能方式。自2020年起，三峽集團聯(lián)合中國科學院、清華大學等20余所國內(nèi)頂尖科研機構(gòu)和院校，在這里進行實驗，為未來不同場景下儲能系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，尋找有效的解決方案。
基地目前有鋰離子儲能、鈉離子儲能、液流電池儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能和氫能儲能等7種新型儲能方式，而這段時間科研人員也正在對這些儲能設(shè)備進行性能測試，為下一步基地運行做準備。
三峽集團科學技術(shù)研究院綜合能源中心專業(yè)師吳卓彥：這套系統(tǒng)就是全釩液流電池儲能系統(tǒng)，它的能量主要儲存在電解液中。在工作的時候，電解液通過管路還有泵，來到電堆。充電的時候，正極的電解液從正四價氧化成正五價，把電能儲存起來，在放電的時候，它從正五價再回到正四價，把電能釋放出去。
科研人員告訴記者，目前儲能方式主要分為物理儲能、電化學儲能和電磁儲能。其中電化學儲能是目前行業(yè)應(yīng)用最多的儲能方式。它具有轉(zhuǎn)換效率高、響應(yīng)速度快、配置靈活等特點，可以極大滿足電力系統(tǒng)對調(diào)峰、調(diào)頻的需求。
三峽集團科學技術(shù)研究院烏蘭察布源網(wǎng)荷儲項目部主任 韓俊飛：電化學儲能的優(yōu)勢比較明顯，但是受制于它本身的特性，也有一些方面的限制，比如說它的循環(huán)壽命、經(jīng)濟性，這些方面都有待提升。同時它也有一些環(huán)保方面的問題，所以在未來大規(guī)模的儲能系統(tǒng)應(yīng)用過程中，這都是亟待解決的問題。
相較于電化學儲能，物理儲能就具有很好的環(huán)境友好性。在基地中央，正在建設(shè)的多源蓄熱式壓縮空氣儲能項目正進入沖刺期。這個平臺利用空氣壓縮機和透平機，實現(xiàn)對電能的存儲。
總臺記者 修治國：儲換熱裝置是壓縮空氣儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這里是槽式光熱輔熱模塊，彎曲的金屬板就像是一個長長的凹面鏡，中間黑色的油路管，恰好位于凹面鏡的焦點位置。太陽光經(jīng)過反射，將熱能反射到油路管上，管子中的油經(jīng)過200多米持續(xù)加熱，可以達到300℃，通過熱油加熱空氣，讓空氣膨脹，帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)空氣動能與電能的轉(zhuǎn)換。
三峽集團科學技術(shù)研究院烏蘭察布源網(wǎng)荷儲項目部主任 韓俊飛：壓縮空氣儲能作為一種物理儲能形式，適合大規(guī)模，循環(huán)壽命比較長，但是它的一次性投資比較高，受制于一些地理條件或者一些特殊應(yīng)用場景，不太適合小功率的一些用戶儲能。
韓俊飛告訴記者，不同儲能方式都有各自優(yōu)缺點，進而適應(yīng)在不同的場景中。而未來，不同儲能方式與電源、負荷多能互補、協(xié)同運行的方式，會成為儲能行業(yè)的新趨勢。
探訪我國首個“零碳”小島 看“風光農(nóng)儲”一體化新模式
目前以“風光儲”為代表的新型能源系統(tǒng)建設(shè)明顯提速，各種綠色化、智能化的風電光伏開發(fā)模式也越來越多。位于海南博鰲的東嶼島，常年光照充足，當?shù)爻浞掷秘S富的太陽能資源，建設(shè)集光伏發(fā)電、綠色建筑、微風發(fā)電、儲能設(shè)施、高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等為一體的“風光農(nóng)儲”一體化，探索出了風電光伏賦能綠色島嶼的新路徑。
總臺央視記者張叢婧：在博鰲東嶼島，綠電設(shè)備隨處可見。電動車充電，就是靠島上的風和光資源。像花朵一樣的裝置，是島上的風機。不像常見的風機有巨大葉片，它的體形非常小，輕微的風就能夠轉(zhuǎn)動起來，而且沒有噪聲就能夠產(chǎn)生風能。島上的地磚也很特殊，可以用太陽能發(fā)電，100多平方米的光伏地磚，每天的發(fā)電量可以供5臺家用空調(diào)運轉(zhuǎn)。
不只是觸手可及的地方，記者看到，島上建筑的屋頂、外墻、欄桿、走廊里都藏著很多光伏組件，都能夠用來發(fā)電，提供清潔能源。東嶼島最大化利用建筑屋面、立面、景觀設(shè)施等，鋪設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，建設(shè)了4.8兆瓦分布式光伏，目前已全部投產(chǎn)并網(wǎng)發(fā)電。
同時，島內(nèi)還新建了光儲充電汽車智能充電站，利用液冷技術(shù)，最快能讓車輛在10分鐘內(nèi)充滿電。智慧停車場和智能充電站的建設(shè)，為綠色通行提供了重要保障，實現(xiàn)島上“交通＋電力”多網(wǎng)融合的應(yīng)用新場景。
國家能源集團海南公司博鰲光伏電站站長 閆亮：我們將風電光伏和島上的建筑、環(huán)境充分融合，讓建筑從耗能變產(chǎn)能，讓光伏設(shè)備變景觀，構(gòu)建了綠色發(fā)電、綠色建筑和綠色交通的“零碳”島，項目每年可以提供清潔電能2946萬度。
不僅在島內(nèi)，記者看到，島外附近的農(nóng)田里，同樣實現(xiàn)了“零碳”。這里建設(shè)了容量近20兆瓦、占地面積330畝的農(nóng)光互補光伏發(fā)電項目，包括光伏發(fā)電設(shè)施、農(nóng)業(yè)大棚等。不僅每年能為東嶼島提供近2500萬度的綠電，還保障了島上的“菜籃子”穩(wěn)定供應(yīng)。
據(jù)了解，整個項目規(guī)劃裝機總?cè)萘?4.8兆瓦，節(jié)約標準煤約8912噸，減少二氧化碳排放量約23350噸。
儲能將進一步探索商業(yè)運行機制
目前，大多儲能設(shè)施都是配套新能源場站建設(shè)的，投資、建設(shè)、運維通常由發(fā)電企業(yè)承擔，給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟成本，一定程度上制約了儲能電站的可持續(xù)發(fā)展，那如何讓儲能更經(jīng)濟地運行呢？
在江蘇如東，江蘇最大的共享儲能電站已正式并網(wǎng)。雖名為電站，但它并不生產(chǎn)電，只是電能的“搬運工”。在夜間用電低谷時，從電網(wǎng)“下載”電能，給儲能電池充電，等到白天用電高峰時，再向電網(wǎng)放電。
記者注意到，這個儲能項目多了“共享”和“獨立的電站”兩個關(guān)鍵屬性。據(jù)了解，電站是由第三方投資、建設(shè)、運營，并以獨立身份參與電力市場交易。“共享”是指儲能電站不限于服務(wù)單一的發(fā)電或用電方，而是將儲能設(shè)施開放給多個用戶使用，用戶可以根據(jù)自己的需求和能力購買相應(yīng)的電力份額。
三峽電能江蘇豐儲共享儲能項目現(xiàn)場負責人 魏永清：電站以獨立主體身份直接與電力調(diào)度機構(gòu)簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議，就是為新能源發(fā)電企業(yè)提供配套容量，為電網(wǎng)提供調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)貨交易品種。
2021年7月，“共享儲能”概念首次亮相。國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，指出：明確新型儲能獨立市場主體地位，鼓勵儲能作為獨立市場主體參與輔助服務(wù)市場，鼓勵探索建設(shè)共享儲能。
“獨立+共享”的商業(yè)模式，提高了儲能電站的利用率和運營價值，拓寬電站收益渠道，推動實現(xiàn)儲能行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
電力規(guī)劃設(shè)計總院副總工程師 徐東杰：新型儲能因為是一個新興事物，現(xiàn)在正在建設(shè)全國統(tǒng)一大市場，我們也提出就是新型儲能要作為獨立的市場主體來參與到這個市場當中。成本下降、技術(shù)進步，將來會催生更多的一些商業(yè)模式，這些商業(yè)模式能夠更加推動儲能整體的發(fā)展。
