技術(shù)多元發(fā)展,應用場景不斷拓展,從試點示范轉(zhuǎn)向規(guī)?;逃?br />
新型儲能進入大規(guī)模發(fā)展期
今年的《政府工作報告》提出,加強大型風電光伏基地和外送通道建設(shè),推動分布式能源開發(fā)利用,提高電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置和調(diào)控能力,發(fā)展新型儲能,促進綠電使用和國際互認,發(fā)揮煤炭、煤電兜底作用,確保經(jīng)濟社會發(fā)展用能需求。這是我國首次將“發(fā)展新型儲能”寫進政府工作報告。
近年來,隨著我國新能源發(fā)電規(guī)模持續(xù)快速增長,新型儲能進入大規(guī)模發(fā)展期。“十四五”以來,新增新型儲能裝機直接推動經(jīng)濟投資超過1000億元,有力支撐能源電力發(fā)展,成為中國經(jīng)濟發(fā)展新動能。
新增裝機規(guī)模大幅增長,新型儲能迎來快速發(fā)展黃金期
2022年10月,中國科學院大連化學物理研究所自主研發(fā)的全釩液流電池儲能技術(shù)在遼寧省大連市開花結(jié)果——依托該技術(shù)建設(shè)的大連全釩液流電池儲能調(diào)峰電站一期工程正式并網(wǎng)發(fā)電。
“目前,電站一期工程最多可儲存40萬度電,以我國居民每日人均用電2度計算,可滿足20萬居民一天的用電需求。”據(jù)中國科學院大連化學物理研究所副所長李先鋒研究員介紹,該電站全部建成后,一次可儲電80萬度。
大連全釩液流電池儲能調(diào)峰電站是我國積極開發(fā)新型儲能技術(shù)應用場景、推動新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、加快建設(shè)新型能源體系的一個縮影。
加快建設(shè)新型能源體系,儲能發(fā)揮著重要作用。
中國科學院工程熱物理研究所所長、中國能源研究會儲能專委會主任委員陳海生說:“儲能是將能量以某種形式存儲起來,在需要的時候再釋放的一個過程。其最重要的作用,就是解決能量生產(chǎn)和需求在時間、空間以及強度上的不匹配。”
近年來,伴隨著風能、太陽能等新能源的快速發(fā)展,其間歇性、波動性對電網(wǎng)安全的影響越來越凸顯。“必須建設(shè)一個儲能系統(tǒng),保證能源的安全和能源系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。”陳海生說,儲能就像是“充電寶”,可以把風電、光伏等新能源富余的電能儲存起來,在用電高峰時放電。“這樣既能促進大規(guī)模風電、光伏等新能源的開發(fā)消納,也能為電力系統(tǒng)運行提供調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務,提高電力系統(tǒng)的靈活性。”他說。
儲能分為傳統(tǒng)儲能和新型儲能。傳統(tǒng)儲能主要包括抽水蓄能,新型儲能包括鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等。陳海生告訴記者,相比傳統(tǒng)儲能,新型儲能具有建設(shè)周期短、選址靈活、調(diào)節(jié)能力強、響應快速等特點。
受訪專家表示,隨著我國加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),新型儲能技術(shù)多元發(fā)展、加快迭代,應用場景不斷拓展,新型儲能從試點示范轉(zhuǎn)向規(guī)?;逃?,迎來快速發(fā)展黃金期。
國家能源局數(shù)據(jù)顯示,截至2023年底,全國已經(jīng)建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達3139萬千瓦/6687萬千瓦時,平均儲能時長2.1小時。2023年新增裝機規(guī)模約2260萬千瓦/4870萬千瓦時,較2022年底增長超過260%。
隨著技術(shù)的不斷進步,儲能系統(tǒng)的建設(shè)和運營成本將逐漸降低,更好支撐新型能源體系建設(shè)
從充換電站到新能源場站、電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻,新型儲能快速發(fā)展及應用場景不斷拓展的背后,離不開新技術(shù)的有力支撐。
在山東肥城,國際首套300兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目已完成主體建設(shè),正在開展系統(tǒng)集成和調(diào)試工作。該項目依托中國科學院工程熱物理研究所自主研發(fā)的先進壓縮空氣儲能技術(shù),建成后有望成為全球單機規(guī)模最大、性能最優(yōu)的新型壓縮空氣儲能電站。
中國科學院工程熱物理研究所孵化的中儲國能(北京)技術(shù)有限公司總經(jīng)理紀律說:“我們所研發(fā)的先進壓縮空氣儲能技術(shù),可同時解決傳統(tǒng)壓縮空氣儲能依賴大型儲氣洞穴、依賴化石燃料、系統(tǒng)效率低等主要技術(shù)瓶頸。研發(fā)團隊突破了1至300兆瓦級壓縮空氣儲能系統(tǒng)核心關(guān)鍵技術(shù),擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。”
在廣東深圳,廣東能源集團半固態(tài)電池儲能示范項目正加速推進。該項目采用的半固態(tài)電池儲能設(shè)備,來自中國科學院物理研究所的固態(tài)電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化平臺——北京衛(wèi)藍新能源科技股份有限公司。
在陳立泉院士帶領(lǐng)下,中國科學院物理研究所的研發(fā)團隊自上世紀70年代起就開始研究固態(tài)電池。該所研究員李泓說:“我們團隊研發(fā)的磷酸鐵鋰固態(tài)儲能電池具備更高的安全等級和更長的循環(huán)性,目前循環(huán)次數(shù)可達6000至1萬次。”
據(jù)專家介紹,當前我國鋰離子電池、壓縮空氣儲能等技術(shù)已達到國際領(lǐng)先水平。隨著科技的不斷進步,未來儲能技術(shù)將朝著多元化、大規(guī)模、高效率的方向發(fā)展。
陳海生認為,今后長時規(guī)模儲能和構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)將備受關(guān)注,電池儲能、超級電容、壓縮空氣儲能等多種技術(shù)會加快融合。隨著技術(shù)的不斷進步,儲能系統(tǒng)的建設(shè)和運營成本也將逐漸降低,更好支撐新型能源體系建設(shè)。
“新型儲能技術(shù)還將與人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等深度融合,實現(xiàn)更高效、更智能的能源儲存和利用。”李泓說。
進一步提升新型儲能技術(shù)、優(yōu)化市場環(huán)境
近年來,我國出臺了一系列相關(guān)政策,促進和鼓勵儲能項目開發(fā)建設(shè)。“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要提出,加快抽水蓄能電站建設(shè)和新型儲能技術(shù)規(guī)?;瘧谩?022年1月,國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出,到2025年,新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?;l(fā)展階段,具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件;到2030年,新型儲能全面市場化發(fā)展。
加快推動新型儲能規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化和市場化發(fā)展,已成為行業(yè)共識。陳海生認為,2024年儲能裝機將繼續(xù)快速增長,預計全年新增裝機40吉瓦以上,我國儲能將實現(xiàn)從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展的實質(zhì)性轉(zhuǎn)變。
受訪專家指出,要從提升技術(shù)水平、健全市場機制、完善安全防控、降低應用成本等方面著手,進一步推進儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
當前,除了鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等技術(shù)相對成熟外,其他新型儲能技術(shù)路線仍處于示范驗證階段,技術(shù)成熟度不高,投運項目運行經(jīng)驗較少。專家們表示,要搶抓時間窗口期,通過系列示范項目驗證技術(shù)路線的經(jīng)濟可行性,并針對行業(yè)發(fā)展的難點痛點集中力量聯(lián)合組織攻關(guān),加快突破安全可靠、系統(tǒng)效率高、運維方便的智能化核心技術(shù)。
儲能行業(yè)具有高度價格敏感性,目前我國新型儲能市場尚未形成穩(wěn)定的收益模式,盈利水平低、難以形成合理的成本疏導機制是困擾新型儲能發(fā)展的難題。
陳海生表示,對于儲能進入電力系統(tǒng),要建立更加合理的價格機制和市場環(huán)境。“應從全局的角度來衡量儲能的價值,秉持‘誰受益、誰承擔’的原則,建立發(fā)電、電網(wǎng)、用戶共同承擔的合理儲能價格機制。”
北京衛(wèi)藍新能源科技股份有限公司董事長俞會根認為,要提高儲能產(chǎn)品的性能和質(zhì)量,盡快建立和完善分等級、定量化的國家標準、行業(yè)標準。
受訪者表示,隨著技術(shù)的快速發(fā)展和相關(guān)政策的完善,新型儲能將為加快建設(shè)新型能源體系、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供更強勁的新動能。
今年的《政府工作報告》提出,加強大型風電光伏基地和外送通道建設(shè),推動分布式能源開發(fā)利用,提高電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置和調(diào)控能力,發(fā)展新型儲能,促進綠電使用和國際互認,發(fā)揮煤炭、煤電兜底作用,確保經(jīng)濟社會發(fā)展用能需求。這是我國首次將“發(fā)展新型儲能”寫進政府工作報告。
近年來,隨著我國新能源發(fā)電規(guī)模持續(xù)快速增長,新型儲能進入大規(guī)模發(fā)展期。“十四五”以來,新增新型儲能裝機直接推動經(jīng)濟投資超過1000億元,有力支撐能源電力發(fā)展,成為中國經(jīng)濟發(fā)展新動能。
新增裝機規(guī)模大幅增長,新型儲能迎來快速發(fā)展黃金期
2022年10月,中國科學院大連化學物理研究所自主研發(fā)的全釩液流電池儲能技術(shù)在遼寧省大連市開花結(jié)果——依托該技術(shù)建設(shè)的大連全釩液流電池儲能調(diào)峰電站一期工程正式并網(wǎng)發(fā)電。
“目前,電站一期工程最多可儲存40萬度電,以我國居民每日人均用電2度計算,可滿足20萬居民一天的用電需求。”據(jù)中國科學院大連化學物理研究所副所長李先鋒研究員介紹,該電站全部建成后,一次可儲電80萬度。
大連全釩液流電池儲能調(diào)峰電站是我國積極開發(fā)新型儲能技術(shù)應用場景、推動新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、加快建設(shè)新型能源體系的一個縮影。
加快建設(shè)新型能源體系,儲能發(fā)揮著重要作用。
中國科學院工程熱物理研究所所長、中國能源研究會儲能專委會主任委員陳海生說:“儲能是將能量以某種形式存儲起來,在需要的時候再釋放的一個過程。其最重要的作用,就是解決能量生產(chǎn)和需求在時間、空間以及強度上的不匹配。”
近年來,伴隨著風能、太陽能等新能源的快速發(fā)展,其間歇性、波動性對電網(wǎng)安全的影響越來越凸顯。“必須建設(shè)一個儲能系統(tǒng),保證能源的安全和能源系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。”陳海生說,儲能就像是“充電寶”,可以把風電、光伏等新能源富余的電能儲存起來,在用電高峰時放電。“這樣既能促進大規(guī)模風電、光伏等新能源的開發(fā)消納,也能為電力系統(tǒng)運行提供調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務,提高電力系統(tǒng)的靈活性。”他說。
儲能分為傳統(tǒng)儲能和新型儲能。傳統(tǒng)儲能主要包括抽水蓄能,新型儲能包括鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等。陳海生告訴記者,相比傳統(tǒng)儲能,新型儲能具有建設(shè)周期短、選址靈活、調(diào)節(jié)能力強、響應快速等特點。
受訪專家表示,隨著我國加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),新型儲能技術(shù)多元發(fā)展、加快迭代,應用場景不斷拓展,新型儲能從試點示范轉(zhuǎn)向規(guī)?;逃?,迎來快速發(fā)展黃金期。
國家能源局數(shù)據(jù)顯示,截至2023年底,全國已經(jīng)建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達3139萬千瓦/6687萬千瓦時,平均儲能時長2.1小時。2023年新增裝機規(guī)模約2260萬千瓦/4870萬千瓦時,較2022年底增長超過260%。
隨著技術(shù)的不斷進步,儲能系統(tǒng)的建設(shè)和運營成本將逐漸降低,更好支撐新型能源體系建設(shè)
從充換電站到新能源場站、電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻,新型儲能快速發(fā)展及應用場景不斷拓展的背后,離不開新技術(shù)的有力支撐。
在山東肥城,國際首套300兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目已完成主體建設(shè),正在開展系統(tǒng)集成和調(diào)試工作。該項目依托中國科學院工程熱物理研究所自主研發(fā)的先進壓縮空氣儲能技術(shù),建成后有望成為全球單機規(guī)模最大、性能最優(yōu)的新型壓縮空氣儲能電站。
中國科學院工程熱物理研究所孵化的中儲國能(北京)技術(shù)有限公司總經(jīng)理紀律說:“我們所研發(fā)的先進壓縮空氣儲能技術(shù),可同時解決傳統(tǒng)壓縮空氣儲能依賴大型儲氣洞穴、依賴化石燃料、系統(tǒng)效率低等主要技術(shù)瓶頸。研發(fā)團隊突破了1至300兆瓦級壓縮空氣儲能系統(tǒng)核心關(guān)鍵技術(shù),擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。”
在廣東深圳,廣東能源集團半固態(tài)電池儲能示范項目正加速推進。該項目采用的半固態(tài)電池儲能設(shè)備,來自中國科學院物理研究所的固態(tài)電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化平臺——北京衛(wèi)藍新能源科技股份有限公司。
在陳立泉院士帶領(lǐng)下,中國科學院物理研究所的研發(fā)團隊自上世紀70年代起就開始研究固態(tài)電池。該所研究員李泓說:“我們團隊研發(fā)的磷酸鐵鋰固態(tài)儲能電池具備更高的安全等級和更長的循環(huán)性,目前循環(huán)次數(shù)可達6000至1萬次。”
據(jù)專家介紹,當前我國鋰離子電池、壓縮空氣儲能等技術(shù)已達到國際領(lǐng)先水平。隨著科技的不斷進步,未來儲能技術(shù)將朝著多元化、大規(guī)模、高效率的方向發(fā)展。
陳海生認為,今后長時規(guī)模儲能和構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)將備受關(guān)注,電池儲能、超級電容、壓縮空氣儲能等多種技術(shù)會加快融合。隨著技術(shù)的不斷進步,儲能系統(tǒng)的建設(shè)和運營成本也將逐漸降低,更好支撐新型能源體系建設(shè)。
“新型儲能技術(shù)還將與人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等深度融合,實現(xiàn)更高效、更智能的能源儲存和利用。”李泓說。
進一步提升新型儲能技術(shù)、優(yōu)化市場環(huán)境
近年來,我國出臺了一系列相關(guān)政策,促進和鼓勵儲能項目開發(fā)建設(shè)。“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要提出,加快抽水蓄能電站建設(shè)和新型儲能技術(shù)規(guī)?;瘧谩?022年1月,國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出,到2025年,新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?;l(fā)展階段,具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件;到2030年,新型儲能全面市場化發(fā)展。
加快推動新型儲能規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化和市場化發(fā)展,已成為行業(yè)共識。陳海生認為,2024年儲能裝機將繼續(xù)快速增長,預計全年新增裝機40吉瓦以上,我國儲能將實現(xiàn)從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展的實質(zhì)性轉(zhuǎn)變。
受訪專家指出,要從提升技術(shù)水平、健全市場機制、完善安全防控、降低應用成本等方面著手,進一步推進儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
當前,除了鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等技術(shù)相對成熟外,其他新型儲能技術(shù)路線仍處于示范驗證階段,技術(shù)成熟度不高,投運項目運行經(jīng)驗較少。專家們表示,要搶抓時間窗口期,通過系列示范項目驗證技術(shù)路線的經(jīng)濟可行性,并針對行業(yè)發(fā)展的難點痛點集中力量聯(lián)合組織攻關(guān),加快突破安全可靠、系統(tǒng)效率高、運維方便的智能化核心技術(shù)。
儲能行業(yè)具有高度價格敏感性,目前我國新型儲能市場尚未形成穩(wěn)定的收益模式,盈利水平低、難以形成合理的成本疏導機制是困擾新型儲能發(fā)展的難題。
陳海生表示,對于儲能進入電力系統(tǒng),要建立更加合理的價格機制和市場環(huán)境。“應從全局的角度來衡量儲能的價值,秉持‘誰受益、誰承擔’的原則,建立發(fā)電、電網(wǎng)、用戶共同承擔的合理儲能價格機制。”
北京衛(wèi)藍新能源科技股份有限公司董事長俞會根認為,要提高儲能產(chǎn)品的性能和質(zhì)量,盡快建立和完善分等級、定量化的國家標準、行業(yè)標準。
受訪者表示,隨著技術(shù)的快速發(fā)展和相關(guān)政策的完善,新型儲能將為加快建設(shè)新型能源體系、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供更強勁的新動能。