長時儲能在普通儲能系統(tǒng)的基礎上,可實現跨天、跨月,乃至跨季節(jié)充放電循環(huán),可有效調節(jié)電網靈活性,滿足新型電力系統(tǒng)負荷增加的需求。
近日,有關長時儲能的消息頻出。四川雅礱江兩河口混合式抽水蓄能電站可行性研究報告通過審查,我國西部地區(qū)裝機容量最大的哇讓抽蓄電站開工,福建仙游木蘭抽水蓄能電站項目獲批,青海液態(tài)空氣儲能示范項目開工,張家口300兆瓦先進壓縮空氣儲能示范電站通過可研評審……在業(yè)內人士看來,在儲能市場快速發(fā)展的當下,兼具安全性與調節(jié)靈活性的長時儲能同步迎來戰(zhàn)略發(fā)展期。
在近日中關村儲能技術產業(yè)聯盟主辦的“長時儲能技術與新能源消納”論壇上,與會專家普遍認為,新能源占比愈來愈高,其所需儲能時長也越來越長,而長時儲能在普通儲能系統(tǒng)的基礎上,可實現跨天、跨月,乃至跨季節(jié)充放電循環(huán),可有效調節(jié)電網靈活性,滿足新型電力系統(tǒng)負荷增加的需求。
新能源消納更具優(yōu)勢
業(yè)內人士指出,在新能源產業(yè)快速發(fā)展的情況下,儲能是相伴相生的必要技術。在一定條件下,短時儲能能夠促進新能源利用率的提升,但效率會隨著逐步遞增而變低。不能簡單地認為,增加儲能就一定能解決新能源消納95%以上的問題,特殊時間里儲能是存在飽和效應的。尤其是風光發(fā)電占電力系統(tǒng)比例達50%-80%時,儲能時長需要10小時以上。
“短時儲能在新能源消納過程中,會起到爬坡、頂峰,調峰等積極作用,但其作用在不同階段會有天花板。”國網能源研究院能源戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所所長魯剛分析,當新能源比重高到一定程度時,儲能只能儲電卻沒有機會放電,此時會出現一定的飽和效應。而且,新能源滲透率越高,系統(tǒng)利用率天花板就越低,需在規(guī)劃各地利用率管控目標時統(tǒng)籌考慮。“從碳達峰碳中和的長周期路徑來看,越到后期越需要長時儲能。”
受訪的業(yè)內人士表示,新能源發(fā)電滲透率占比持續(xù)提高,對長時儲能的需求與日俱增。相比短時儲能,長時儲能具有提升新能源消納能力、為電網提供靈活性、增大峰谷套利空間等綜合優(yōu)勢。
在沈陽微控新能源技術有限公司副總裁陳燁看來,短時儲能技術與長時儲能技術在新能源消納中的作用不同。短時儲能技術雖然儲能時間短,但循環(huán)壽命長,適合調頻、爬坡、頂峰等高頻次應用場景,長時儲能技術主要解決調峰等電能量時空遷移問題。在新能源消納中,兩種儲能技術是互補關系,會長期共存。
市場發(fā)展空間廣闊
長時儲能技術有機械儲能、化學儲能、熔鹽儲能熱儲能以及氫儲能四大主線。在眾多長時儲能技術中,機械儲能中的抽水蓄能和壓縮空氣儲能具備大規(guī)模運行能力,前景廣闊。
在近兩年利好政策的刺激下,抽水蓄能、壓縮空氣儲能建設快速增長?!秲δ墚a業(yè)研究白皮書2023》顯示,截至2022年底,我國已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模達59.8GW,其中抽水蓄能累計裝機占比為77.1%。目前我國在建及規(guī)劃的壓縮空氣儲能項目累計約6.9GW。
“長時儲能的主要技術指標是充放電效率、全生命期度電成本等。”陳燁表示,目前抽水蓄能在全生命周期度電成本等方面仍有優(yōu)勢。而且自2021年以來,我國出臺了一系列政策推動抽水蓄能發(fā)展,近兩年抽水蓄能建設呈現加速趨勢,在電力儲能容量占比方面仍占優(yōu)勢。“空氣儲能,包括壓縮空氣儲能、二氧化碳儲能的發(fā)展也比較快,其規(guī)?;l(fā)展需關注實際充放電效率、儲能介質存儲方式等。”
目前,陜鼓動力、東方電氣、上海電氣、中國能建等多家上市公司深度參與壓縮空氣儲能產業(yè)鏈。壓縮空氣儲能設備雖需定制,但隨著核心裝備國產化、技術迭代,設備規(guī)?;a后,投資成本有望下降,系統(tǒng)效率將進一步提升。
“目前,除抽水蓄能以外的新型長時儲能以示范項目為主,未來對新能源消納的作用會越來越大。未來壓縮空氣儲能應用場景與抽水蓄能類似,主要應用在電網側和電源側。”中儲國能(北京)技術有限公司總經理紀律表示,如今壓縮空氣儲能技術逐步成熟,后續(xù)產業(yè)化過程中還需進一步提高系統(tǒng)性能、降低系統(tǒng)造價。“壓縮空氣儲能標準化體系建設工作已經啟動,并且全產業(yè)鏈會進一步發(fā)展完善。”
期待“同工同酬”
業(yè)內人士普遍認為,在新型電力系統(tǒng)中,未來新能源占比達到60%-70%時,長時儲能將是成本最低的靈活性解決方案。
在北京和瑞儲能科技有限公司副總經理楊林看來,儲能是商品,在性能均滿足需求的情況下,最后拼的是性價比,誰的成本低誰最可能拿到市場。在長時儲能諸多路線中,抽水蓄能和壓縮空氣儲能技術成熟,但這兩種技術對地理位置要求較為苛刻,且投資成本高、建設周期長。“這幾年,被稱為陸上抽水蓄能的液流電池日益凸顯,未來液流電池有可能和鋰電平分天下。不過,現在也面臨著有效降低關鍵部件生產成本等問題。”
談及長時儲能未來的發(fā)展,魯剛認為,“十五五”末期,新能源市場對長時儲能需求較大,建議企業(yè)提前布局儲備長時儲能技術,加快商業(yè)化應用。此外,長時儲能某種程度上不僅是調節(jié)性資源,也是充裕性資源,所以在容量市場、調節(jié)市場的設計上,還需要有關部門設計一整套機制。
陳燁認為,長時儲能技術應用前景廣闊,多種技術路線都在快速發(fā)展,但商業(yè)化應用加速的基礎是其經濟價值在度電成本等方面趕超抽水蓄能。如果在容量電價等政策方面有所突破,實現不同儲能技術“同工同酬”,將有望推動長時儲能商業(yè)化應用。
來源:中國能源報 記者 蘇南
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