構(gòu)建新型電力系統(tǒng)課題下儲(chǔ)能市場升溫 多元技術(shù)模式等待市場檢

在全民集思廣益為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)課題出謀劃策的檔口，儲(chǔ)能市場迅速升溫。4月14日至16日在北京召開的儲(chǔ)能國際峰會(huì)暨展覽會(huì)（下文簡稱“儲(chǔ)能峰會(huì)”），可以用“火熱到爆”來形容。3天會(huì)議共13個(gè)主題論壇場場爆滿，有些分論壇會(huì)場容納不下，觀眾甚至站在門口聽講；11000平方米的展覽區(qū)，觀眾流量突破上萬人次。

行業(yè)把2020年稱為“儲(chǔ)能元年”。隨著“3060”目標(biāo)的確定和構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)啟程，未來儲(chǔ)能市場前景被廣泛看好。主流儲(chǔ)能技術(shù)的成本預(yù)期將會(huì)進(jìn)一步降低，同時(shí)，一些新型的儲(chǔ)能技術(shù)憑借獨(dú)特優(yōu)勢，將會(huì)嶄露頭角。

儲(chǔ)能進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展新階段

 “經(jīng)過15年左右的發(fā)展，儲(chǔ)能基本上走過了從技術(shù)驗(yàn)證到示范應(yīng)用，到商業(yè)化初期的階段，真正開始進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展或者產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新的階段?！敝嘘P(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長陳海生在日前召開的儲(chǔ)能峰會(huì)上表示。

儲(chǔ)能峰會(huì)發(fā)布的《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2021》顯示，截至2020年底，我國已投運(yùn)的儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到35.6吉瓦，占全球市場總規(guī)模的18.6%；2020年新增投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目中，在新能源發(fā)電側(cè)的裝機(jī)規(guī)模最大，超過58萬千瓦，同比增長438%。

國家電網(wǎng)公司總工程師陳國平指出，新型電力系統(tǒng)以新能源為主體，帶來的挑戰(zhàn)是巨大的。由于新能源的波動(dòng)性和隨機(jī)性要平抑，使儲(chǔ)能技術(shù)得到快速發(fā)展。“隨著新能源裝機(jī)容量增加，如果沒有有效的、相應(yīng)規(guī)模的儲(chǔ)能作為調(diào)節(jié)資源的支撐，將會(huì)導(dǎo)致新能源利用率大幅度下降。“面對(duì)這些問題，發(fā)展抽水蓄能和新型儲(chǔ)能是調(diào)節(jié)電力能力、促進(jìn)新能源消納的重要措施，特別是在構(gòu)建新能源為主體新型電力系統(tǒng)中，儲(chǔ)能將發(fā)揮重要作用?！彼硎?。

南方電網(wǎng)創(chuàng)新管理部副總經(jīng)理鄭耀東說，在教學(xué)演示條件下，人們很容易認(rèn)為，既然光伏中午發(fā)電量高，風(fēng)電在中午因風(fēng)小而發(fā)電量低，兩者剛好互補(bǔ)，可以形成一條理想的平穩(wěn)曲線。但事實(shí)并非如此，光伏和風(fēng)電合并的曲線，由于時(shí)間段難以完全吻合，結(jié)果并不是想象的理想發(fā)電曲線，更不等于負(fù)荷用電曲線。新能源并網(wǎng)需要調(diào)節(jié)能力，儲(chǔ)能是個(gè)很好的技術(shù)手段。

“目前，電力系統(tǒng)的運(yùn)行模式和調(diào)度方式是以傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理為基礎(chǔ)構(gòu)建的，難以適應(yīng)未來高比例的新能源及高比例電力電子設(shè)備的發(fā)展需要。電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)體系、調(diào)度運(yùn)行模式、生產(chǎn)運(yùn)營管理模式都亟待革命性的突破?！彪娏σ?guī)劃設(shè)計(jì)總院院長杜忠明表示，新型儲(chǔ)能是將新能源集成為傳統(tǒng)電源特性的物理基礎(chǔ)，通過新能源與儲(chǔ)能的智慧融合，建設(shè)大規(guī)模的電網(wǎng)友好新型新能源電站，是傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向新型電力系統(tǒng)過渡的重要舉措。

據(jù)陳海生介紹，儲(chǔ)能在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中有廣泛的應(yīng)用，可劃分為5大類、18種。在電源側(cè)，可以輔助動(dòng)態(tài)運(yùn)行、延緩新建機(jī)組、緩解線路阻塞、延緩輸配電擴(kuò)容、作為備用電源、進(jìn)行調(diào)頻輔助服務(wù)；在電網(wǎng)側(cè)，可以調(diào)頻、調(diào)峰、提供電壓支持、作為備用容量；在分布式側(cè)，可以使可再生能源平滑輸出、跟蹤計(jì)劃出力、爬坡率控制；在用戶側(cè)，可以對(duì)用戶進(jìn)行分時(shí)電價(jià)管理、容量費(fèi)用管理、電能質(zhì)量管理、作為緊急備用、進(jìn)行需求側(cè)管理。
    “雖然大家都是講‘以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)’，但實(shí)際上，我認(rèn)為是從實(shí)現(xiàn)方式看，是“新能源+儲(chǔ)能”為主體的新型電力系統(tǒng)。”科華數(shù)據(jù)股份有限公司總裁陳四雄認(rèn)為，儲(chǔ)能行業(yè)確確實(shí)實(shí)迎來了發(fā)展元年，迎來了新的發(fā)展機(jī)會(huì)?！?/span>

儲(chǔ)能技術(shù)模式面臨多元發(fā)展

在從業(yè)者眼中，儲(chǔ)能行業(yè)縱然前景光明，但就產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀看隱憂依然。

“儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者除少數(shù)龍頭之外，大多數(shù)還是實(shí)力單薄的中小企業(yè)，時(shí)至今日，沒有摸索出適合自身發(fā)展的恰當(dāng)市場機(jī)制和商業(yè)模式?！敝嘘P(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟創(chuàng)始人、常務(wù)副理事長俞振華強(qiáng)調(diào)，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)需要盡快挖掘理清核心價(jià)值，形成市場機(jī)制的商業(yè)模式。

業(yè)內(nèi)專家指出，我國仍處于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化初期階段，未來極有可能出現(xiàn)多種儲(chǔ)能技術(shù)并存的情況，不同技術(shù)由于其不同特點(diǎn)，將在不同的應(yīng)用領(lǐng)域體現(xiàn)出各自優(yōu)勢。未來主流的儲(chǔ)能技術(shù)將基于市場的選擇，核心要素為技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和電池的可回收性。

“近年來，得益于技術(shù)進(jìn)步和市場需求的提升，主流新型儲(chǔ)能技術(shù)成本下降較快，規(guī)?；瘧?yīng)用的趨勢逐漸呈現(xiàn)。新能源與儲(chǔ)能協(xié)同發(fā)展的趨勢顯現(xiàn)，壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱儲(chǔ)氫等新型儲(chǔ)能的研發(fā)應(yīng)用也日益活躍。”有關(guān)專家在評(píng)價(jià)當(dāng)前儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展時(shí)說。

當(dāng)前，主流新型儲(chǔ)能技術(shù)主要指電化學(xué)儲(chǔ)能。寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司是電化學(xué)儲(chǔ)能的龍頭企業(yè)。公司副總裁譚立斌表示，儲(chǔ)能成本降低的關(guān)鍵是存儲(chǔ)度電成本（LCOS）的下降。一方面，電池長壽命是LCOS下降的核心影響因素，另一方面，使用過程的低損耗（組件高效、內(nèi)耗低、綜合能效高）是降本的有效途徑。隨著企業(yè)創(chuàng)新力的發(fā)展，電化學(xué)儲(chǔ)能的成本會(huì)進(jìn)一步下降。

陳四雄同樣認(rèn)為，從商業(yè)機(jī)會(huì)角度來看，光儲(chǔ)平價(jià)應(yīng)用在分布式用戶側(cè)有非常多的機(jī)會(huì)。按現(xiàn)在的成本，基本可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)?！搬槍?duì)削峰填谷這種應(yīng)用場景，只要峰谷電價(jià)差0.6元以上，就具有一定的經(jīng)濟(jì)性。這幾年，儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本降低非?？?，基本上從300美元/千瓦下降到200美元/千瓦的水平，成本快速降低使儲(chǔ)能規(guī)劃應(yīng)用具備了前提條件?！?/p>

中國壓縮空氣儲(chǔ)能在過去10年中，規(guī)模提高了約100倍，系統(tǒng)效率提高了約20%。作為壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)頭團(tuán)隊(duì)，中國科學(xué)院工程熱物理研究所宣布推出100兆瓦大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)。據(jù)介紹，該技術(shù)適合長時(shí)間、大容量儲(chǔ)能，與抽水蓄能功能類似?！按笠?guī)?；菈嚎s空氣儲(chǔ)能的發(fā)展方向，是提高效率、降低成本的主要途徑。100兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)效率可以達(dá)到約70%，系統(tǒng)成本約4000元/千瓦?！敝袃?chǔ)國能（北京）技術(shù)有限公司紀(jì)律總經(jīng)理介紹說。

飛輪儲(chǔ)能則更適用于短時(shí)間、頻繁使用的場景。華北電力大學(xué)先進(jìn)飛輪儲(chǔ)能技術(shù)研究中心主任秦立軍介紹說，他們的團(tuán)隊(duì)通過對(duì)華北電網(wǎng)某60萬千瓦火電調(diào)頻機(jī)組分析發(fā)現(xiàn)，74%以上的AGC（自動(dòng)發(fā)電控制）信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于3分鐘，90%以上的AGC信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于6分鐘，整體上不超過10分鐘。這就意味著10分鐘以內(nèi)的調(diào)頻就能夠滿足目前電網(wǎng)的需求。

“用飛輪儲(chǔ)能可以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)響應(yīng)，現(xiàn)在最先進(jìn)的大功率飛輪儲(chǔ)能，適用范圍為數(shù)十秒至20分鐘之間。如果放電時(shí)間小于30秒的情景，可以選用更經(jīng)濟(jì)的小容量飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)。與鋰電池相比，飛輪儲(chǔ)能不會(huì)因?yàn)榭焖佟㈩l繁的充放電影響技術(shù)性能和使用壽命，非常適合平抑新能源短期不可預(yù)測的波動(dòng)和實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻功能?！?秦立軍說。

據(jù)介紹，貝肯新能源有限公司的飛輪儲(chǔ)能關(guān)鍵部件已經(jīng)基本國產(chǎn)化，單體功率達(dá)到500千瓦，充放電時(shí)間達(dá)到3~15分鐘。從全生命周期看，如果實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，經(jīng)濟(jì)性也非常好。飛輪儲(chǔ)能屬于功率性儲(chǔ)能，與抽水蓄能等能量型儲(chǔ)能配套使用，即可解決電網(wǎng)所需的各種應(yīng)用場景。

     “現(xiàn)在新型儲(chǔ)能技術(shù)路線并沒有完全、唯一地確定下來，包括壓縮空氣儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能，這些形式都都是我們可以選擇的儲(chǔ)能類型，不應(yīng)該因某一種儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性下降快而確定其為唯一的儲(chǔ)能形式?！倍胖颐髦赋?，我國地緣廣闊，在電力系統(tǒng)如此復(fù)雜的情況下，各種儲(chǔ)能都有它不同的應(yīng)用場景?！?br/>
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