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新型儲能的“任務清單”

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:能源評論 發(fā)布時間:2021-11-16 瀏覽:

10月24日,《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》公開發(fā)布。文件在新能源方面明確提出,“到2030年,實現(xiàn)風電、太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上”。在儲能方面提出,“加快推進抽水蓄能和新型儲能規(guī)模化應用。加強電化學、壓縮空氣等新型儲能技術攻關、示范和產(chǎn)業(yè)化應用”。

2020 年是“新能源+新型儲能”實現(xiàn)平價的關鍵時間節(jié)點。我國新型(電化學)儲能累計裝機規(guī)模自2018年突破1吉瓦后,2020年新增裝機規(guī)模達到1.56吉瓦,系統(tǒng)成本突破了1500元/千瓦時的關鍵拐點。

2021年,新型儲能的風口已經(jīng)到來,伴隨一系列利好政策密集出臺,儲能市場機制逐漸理順,應用場景正在不斷拓展。同時,新型儲能仍然面臨安全性挑戰(zhàn)以及經(jīng)濟性、應用場景不足的問題,未來應如何攜手新能源發(fā)展擴大,推動整個能源系統(tǒng)走向清潔低碳?

“新新”何以向榮

對于電力系統(tǒng)而言,儲能就是將電能暫時以機械能、化學能、熱能等形式儲存起來。為何“新能源+新型儲能”獨得恩寵?

實際上,新能源的特性已有定論:天然具有隨機性、波動性,屬于“靠天吃飯”,不可測、不可調(diào)、不可控,關鍵時刻不頂用。分析人士指出,如果將新型電力系統(tǒng)建立在不穩(wěn)定、不可靠的體系上,會帶來極大風險,系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性會面臨很大的挑戰(zhàn)。

基于這樣的現(xiàn)實壓力,“新能源+儲能”模式逐漸得到?jīng)Q策層和產(chǎn)業(yè)界認可,儲能的發(fā)展應當與新能源成正比也形成共識。

首先是認知層面,業(yè)界對于“新能源+新型儲能”組合優(yōu)勢的理解逐漸到位。

目前,商業(yè)化的儲能主流技術主要包括抽水蓄能、電化學儲能等。其中,抽水蓄能無疑是規(guī)?;瘍δ艿闹袌粤α?,截至2020年年底,我國抽水蓄能的裝機容量占比仍然超過90%。但抽水蓄能因為投資和站址的要求較高,未來增長空間受限。而以電化學儲能、壓縮空氣儲能為代表的新型儲能因為安裝靈活、建設周期短、應用范圍廣等優(yōu)勢,已經(jīng)成為最具發(fā)展?jié)摿Φ膬δ芗夹g,更是被視為新能源發(fā)展的標配。電化學儲能全球裝機占比從2017的1.7%上升到2020年的7.4%,且未來的成長空間依舊巨大。

中國科學院院士周孝信對“新能源+新型儲能”的組合推崇備至,他推薦兩類具有顛覆性影響的技術,“一是高效率、低成本的太陽能、風能發(fā)電和電網(wǎng)友好技術;二是高效率、低成本、長壽命儲能技術,它的規(guī)模化廣泛應用,將顛覆傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運行方式,開啟全新的電力生產(chǎn)分配新模式,為構(gòu)建高比例可再生能源的新一代電力系統(tǒng)奠定基礎”。

中國工程院院士楊裕生更是多次公開力挺新型儲能:“化學儲能不受地理、氣候條件的限制,規(guī)??纱罂尚?,特別是其能量轉(zhuǎn)換效率高達80% 甚至90%以上,且伴隨技術進步價格不斷下降,是可再生能源高效利用的利器,可以徹底解決‘棄風’‘棄光’問題,在未來能源體系中占有十分重要的位置?!?

德國萊茵TüV集團電力電子儲能及燃料電池技術服務全球兼大中華區(qū)總經(jīng)理李衛(wèi)春認為,德國、日本和澳大利亞的經(jīng)驗表明,“光伏+儲能”模式可以帶動更多的儲能應用,將是未來儲能應用的主流發(fā)展模式和最佳商業(yè)途徑。

其次是政策層面,利好政策助力下,我國新型儲能開啟了爆發(fā)式增長。

10月21日,國家發(fā)展改革委公開表示 ,下一步將圍繞國家重大戰(zhàn)略, 在新能源、儲能設施建設等領域開展增量混改。

此前,已有密集政策出臺。比如,2020 年國家能源局出臺了兩個一體化政策:風光水火儲一體化和源網(wǎng)荷儲一體化,此舉讓多能互補成為新能源電站開發(fā)的趨勢。

今年7月公布的《國家發(fā)展改革委 國家能源局關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》提出,到2025年, 新型儲能裝機規(guī)模將達到3000萬千瓦以上,接近2020年新型儲能裝機規(guī)模的10倍。對于儲能技術多元化,該指導意見提到鋰離子電池、壓縮空氣、液流電池、飛輪儲能、鈉離子電池、儲氫、儲熱等多項新型儲能技術。

同樣在7月,《國家發(fā)展改革委 國家能源局關于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》要求,鼓勵發(fā)電企業(yè)自建、購買儲能或調(diào)峰能力增加并網(wǎng)資源。該通知提出,超過電網(wǎng)企業(yè)保障性并網(wǎng)以外的規(guī)模初期按照功率15%的掛鉤比例(時長4小時以上)配建調(diào)峰能力, 按照20%以上掛鉤比例進行配建的優(yōu)先并網(wǎng)。

據(jù)中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟(CNESA)全球儲能數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計,截至2021年6月,我國已有25個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)發(fā)布文件明確提出新能源配儲能的要求,其中青海、新疆和陜西等地同時公布了地方性補貼政策。據(jù)了解,各地對配備儲能的要求大致包括了“儲能規(guī)模在項目容量的10%~15%”“連續(xù)儲能時長2~3小時”等條款,同時也要求配備的儲能設施具備調(diào)峰能力,并與市場化項目同步建成并網(wǎng)。

市場表現(xiàn)更是積極。據(jù)不完全統(tǒng)計,2021年上半年,國內(nèi)新增新型儲能裝機規(guī)模超過10吉瓦,同比增長超600%,且裝機規(guī)模較大的項目數(shù)量達34個,是去年的8.5倍。從全球來看,來自CNESA的數(shù)據(jù)顯示,2020 年,全球新增投運電化學儲能項目規(guī)模達 4.7吉瓦, 規(guī)劃、在建項目規(guī)模超過 36吉瓦,絕大多數(shù)都是應用在風光發(fā)電側(cè)的項目。

如何存“光”儲“風”

發(fā)展儲能是長久之計,也是當務之急。看起來美好的新型儲能,如何在實現(xiàn)規(guī)?;瘧玫耐瑫r保障安全,打開新格局,形成新業(yè)態(tài),開拓新模式?

每臨大事有靜氣。儲能作為萬億元級賽道,必將享受時代的紅利。新型儲能作為產(chǎn)業(yè)之星,也要承擔責任,沉下心來梳理好任務清單,執(zhí)行好操作手冊,不斷解決技術、安全和路徑等新老問題,才能迎來“新能源+新型儲能”共贏的好局面。

技術實力是根本。儲能本質(zhì)是能量的時空轉(zhuǎn)移,抽水蓄能“四度換三度”的原理同樣適用于新型儲能。企業(yè)要高度注重電池技術創(chuàng)新,通過科技研發(fā)不斷提升現(xiàn)有技術水平,研發(fā)新的技術路線。目前新型儲能技術正在進入一個變革的周期,從電池技術到工程應用領域,大電芯、高電壓、水冷液冷等新產(chǎn)品新技術逐漸登場,儲能系統(tǒng)也在向大容量、混合級聯(lián)方向持續(xù)演進。突破性的技術可以帶來經(jīng)濟性的極大提升,從綜合發(fā)電成本來看,目前光伏+儲能的綜合成本已接近燃氣成本,且有望進一步降低。

此外,還要認識到,儲能系統(tǒng)不僅僅是電池,也需要與信息化技術結(jié)合,推進瓦特+比特的融合。華為數(shù)字能源技術有限公司總裁侯金龍認為,儲能系統(tǒng)是融合了電化學技術、電力電子技術、數(shù)字技術、散熱技術,甚至AI技術構(gòu)成的整體系統(tǒng)。

安全運維是基礎。儲能要實現(xiàn)規(guī)模化持續(xù)健康發(fā)展,必須要對項目進行規(guī)范管理。目前,新型儲能電站大都建設在偏遠的特定區(qū)域內(nèi),安全只影響系統(tǒng)本身。未來,新型儲能系統(tǒng)會逐漸進入園區(qū)、建筑、家庭,與人們的生產(chǎn)生活更加緊密地結(jié)合在一起,必須保證人身、財產(chǎn)的安全。侯金龍表示,在產(chǎn)業(yè)層面,要與住建、消防等相關部門攜手盡快建立安全標準;在企業(yè)層面,應聚焦電力電子技術和數(shù)字技術兩大領域,將相關技術融合創(chuàng)新來解決電池的不一致和不確定性問題,打造智能化運維解決方案,保障儲能系統(tǒng)的安全和效率。

李衛(wèi)春則提供了有關第三方的思路:必須借助經(jīng)驗豐富的第三方機構(gòu)來協(xié)助儲能電站的設計、建設和運行的質(zhì)量把控,特別是在建設初期第三方就需要介入。貫穿整個生命周期的第三方技術服務可以讓新型儲能電站更健康,質(zhì)量更有保障。

商業(yè)路徑是關鍵。好的商業(yè)模式甚至勝過技術進步帶來的益處。

2020年11月5日,青海省格爾木美滿閔行儲能電站(裝機規(guī)模為32兆瓦/64兆瓦時)并網(wǎng)投運。這是國內(nèi)由獨立市場主體投資建設并參與市場化運營的第一座共享儲能電站,也是“新能源+新型儲能”的一個創(chuàng)新嘗試,為今后電網(wǎng)側(cè)儲能電站的大規(guī)模并網(wǎng)探索了全新的市場化運營模式。

《國家發(fā)展改革委 國家能源局關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》在完善政策機制、營造健康市場環(huán)境方面給出了探索的方向,包括明確新型儲能獨立市場主體地位、健全新型儲能價格機制、健全“新能源+儲能”項目激勵機制等領域。對于業(yè)界關注已久的問題,比如,儲能作為獨立市場主體參與中長期交易、現(xiàn)貨和輔助服務的體制機制、電網(wǎng)側(cè)獨立儲能電站容量電價機制以及電網(wǎng)替代性儲能設施成本收益納入輸配電價回收等,都給予了明確的支持。

專家認為,儲能項目在商業(yè)價值之外,還具有眾多外部性價值,比如減少溫室氣體排放,提高電力系統(tǒng)靈活性,降低現(xiàn)有基礎設施的升級成本、提升其安全性,改善電力普遍服務水平等。這些因素很難在現(xiàn)有的價值體系下用貨幣衡量,需要通盤考慮如何在儲能的系統(tǒng)價值、社會價值和戰(zhàn)略價值中體現(xiàn)。

從海外市場數(shù)據(jù)來看,中國新型儲能的裝機規(guī)模仍處于低位。據(jù)彭博新能源財經(jīng)的數(shù)據(jù)顯示,2020年全球電化學儲能的累計裝機規(guī)模為16.9 吉瓦,其中,美國、歐洲、日本、韓國、澳大利亞合計占據(jù)海外累計裝機規(guī)模的94%。

中國新型儲能的空間很大,未來前景可期。10月10日,中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟正式發(fā)布我國首個儲能行業(yè)景氣度指數(shù)。該儲能指數(shù)參照科創(chuàng)板指數(shù)編制方式,選取了儲能產(chǎn)業(yè)鏈上中下游不同環(huán)節(jié)市值較大、流動性較好的52家企業(yè)。中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟常務副理事長俞振華表示: “希望通過二級市場來觀察與研究儲能類企業(yè)的發(fā)展趨勢,分析重要事件對行業(yè)的影響,提高儲能企業(yè)對二級市場的敏感度,以期更多的儲能企業(yè)能借力資本市場,實現(xiàn)企業(yè)快速發(fā)展,加速儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”

1 0 月1 6 日, 全球最大儲能項目——沙特紅海新城項目(1 3 0 0兆瓦時)成功簽約。同一天,我國的神舟十三號載人飛船升空。在點火起飛前,航天員翟志剛?cè)匀挥袟l不紊地核對操作手冊上的任務清單。新型儲能產(chǎn)業(yè)在奔向星辰大海前,同樣需要細致厘清每一項任務和責任,再根據(jù)操作手冊逐一落實。唯其如此,才能聚勢謀遠,存光”儲“風”,破浪前行。

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關鍵字:儲能

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