中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨身攜帶充電寶，可以緩解手機(jī)的電量焦慮，用“超大號(hào)充電寶”儲(chǔ)能為電網(wǎng)充電，則能在電力供應(yīng)不穩(wěn)或電力需求激增的情況下，助力電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。這種靈活調(diào)節(jié)、及時(shí)響應(yīng)、安全保障的能力，正是發(fā)展儲(chǔ)能的意義所在。
今年中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議指出，“十四五”是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期，要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)?？梢韵胍?jiàn)，隨著海量新能源接入電網(wǎng)并逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁﹄娫?，其隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性的特征也將為電力系統(tǒng)格局帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。儲(chǔ)能，尤其是新型儲(chǔ)能技術(shù)必將有更大的用武之地。
關(guān)于如何有序推動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展，來(lái)自江蘇的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。
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夯實(shí)應(yīng)用基礎(chǔ)
江蘇是我國(guó)新型儲(chǔ)能應(yīng)用的先行者和領(lǐng)軍者，2 018年鎮(zhèn)江東部建成101兆瓦/202兆瓦時(shí)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站集群，2019年啟動(dòng)近400兆瓦/700兆瓦時(shí)的第二批電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)。截至目前，江蘇已投運(yùn)電網(wǎng)側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目容量超過(guò)200兆瓦/400兆瓦時(shí)，并保持安全運(yùn)行記錄。
作為江蘇地區(qū)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能建設(shè)應(yīng)用的重要參與方，國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司（下文簡(jiǎn)稱“國(guó)網(wǎng)江蘇電力”）近年來(lái)不斷推動(dòng)新型儲(chǔ)能規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行等方面的技術(shù)和管理創(chuàng)新。特別是針對(duì)以磷酸鐵鋰電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能安全運(yùn)行難題，開展了長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的攻關(guān)，研發(fā)應(yīng)用了儲(chǔ)能電站火災(zāi)智能預(yù)警系統(tǒng)、基于模組保護(hù)的電池艙細(xì)水霧滅火系統(tǒng)等系列技術(shù)裝備，為新型儲(chǔ)能技術(shù)的大規(guī)模工程應(yīng)用作出了富有建設(shè)性意義的探索。
此外，國(guó)網(wǎng)江蘇電力牽頭發(fā)布了國(guó)內(nèi)外首個(gè)鋰電儲(chǔ)能消防專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)T/CEC 373-2020《預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站消防技術(shù)規(guī)范》，對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備、電池艙的防火設(shè)計(jì)和儲(chǔ)能電站的站址選擇、防火隔離、消防給水、施工驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)等初步形成系統(tǒng)化規(guī)定，填補(bǔ)了電化學(xué)儲(chǔ)能消防標(biāo)準(zhǔn)的空白。
除了工程應(yīng)用最廣泛的電化學(xué)儲(chǔ)能，國(guó)網(wǎng)江蘇電力還積極探索并應(yīng)用多種新型儲(chǔ)能技術(shù)，超級(jí)電容器就是其中之一。2019年以來(lái)，來(lái)自國(guó)網(wǎng)江蘇電科院的專業(yè)骨干聚焦攻關(guān)電壓暫降、諧波消除等“卡脖子”難題，創(chuàng)新研發(fā)了基于超級(jí)電容的微儲(chǔ)能系統(tǒng)，并于2021年成功應(yīng)用于南京虎橋變電站。
力求發(fā)揮調(diào)節(jié)實(shí)效
“雙碳”目標(biāo)的提出，進(jìn)一步加大了新能源對(duì)傳統(tǒng)能源的替代速度，新能源已經(jīng)成為低碳發(fā)展、零碳發(fā)展、乃至負(fù)碳發(fā)展的重要抓手。
從電源側(cè)看，江蘇省地處我國(guó)東部沿海地帶，近遠(yuǎn)海風(fēng)能、太陽(yáng)能資源豐富，初步預(yù)計(jì)近海風(fēng)電可開發(fā)容量超過(guò)1000萬(wàn)千瓦，遠(yuǎn)海風(fēng)電可開發(fā)容量超過(guò)3000萬(wàn)千瓦，光伏可開發(fā)容量超過(guò)7600萬(wàn)千瓦。
從消費(fèi)側(cè)看，電能占終端消費(fèi)的比例不斷上升是大趨勢(shì)，以新能源汽車為代表的新興用電負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的影響日益顯著，無(wú)序充電甚至可能導(dǎo)致電網(wǎng)“峰上加峰”。
從電網(wǎng)側(cè)看，新能源接入電網(wǎng)的規(guī)模和占比持續(xù)增加，對(duì)電網(wǎng)的消納能力、調(diào)節(jié)能力、配置能力提出了更嚴(yán)苛的要求，電網(wǎng)的形態(tài)變革只會(huì)加深、不會(huì)減緩。
新形勢(shì)呼喚新辦法，面對(duì)能源結(jié)構(gòu)的深刻轉(zhuǎn)型，電力系統(tǒng)需要更靈活、更堅(jiān)強(qiáng)、更安全的儲(chǔ)能技術(shù)做“壓艙石”。
相比于抽水蓄能，以電化學(xué)儲(chǔ)能為代表的新型儲(chǔ)能技術(shù)具有響應(yīng)速度快、能量密度高、綜合效率優(yōu)、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)，且在規(guī)模和選址方面高度靈活，適宜建設(shè)于江蘇等新能源豐富、用電負(fù)荷大、人口密度高、土地資源集約的地區(qū)。為了應(yīng)對(duì)海量新能源接入對(duì)電網(wǎng)的沖擊、強(qiáng)化電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)能力，新型儲(chǔ)能大有可為。
但新型儲(chǔ)能能效的充分發(fā)揮，有賴于技術(shù)進(jìn)步和政策創(chuàng)新。技術(shù)方面，目前以電化學(xué)儲(chǔ)能（尤其是鋰離子電池）為代表的新型儲(chǔ)能技術(shù)，在電池型式設(shè)計(jì)與成串成組、運(yùn)行管理與狀態(tài)監(jiān)測(cè)、壽命預(yù)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)診斷、安全防護(hù)與應(yīng)急處置，以及儲(chǔ)能電站通信架構(gòu)、控制方式、出力策略等領(lǐng)域，均存在尚需深入研究的課題。而電化學(xué)儲(chǔ)能本身形式多樣，包含了鋰離子電池、鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池等相對(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)路線和固態(tài)電池、水系鋅離子電池等相對(duì)新穎的技術(shù)路線，不同路線之間的性能、成本和安全差異，進(jìn)一步延展了電化學(xué)儲(chǔ)能的研究探索空間。
此外，氫儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等其他新型儲(chǔ)能技術(shù)仍在不斷發(fā)展。但受技術(shù)成熟度等多方因素限制，在未來(lái)數(shù)年內(nèi)，儲(chǔ)能工程化應(yīng)用的主要選擇仍將是電化學(xué)儲(chǔ)能。
政策方面，針對(duì)儲(chǔ)能電站立項(xiàng)規(guī)劃、投資建設(shè)，包括電網(wǎng)公司在內(nèi)的各級(jí)相關(guān)規(guī)定正在逐步出臺(tái)完善，以積極引導(dǎo)儲(chǔ)能合理發(fā)展，力求激發(fā)市場(chǎng)主體活力。與新能源搭配調(diào)控是當(dāng)前儲(chǔ)能應(yīng)用的熱點(diǎn)場(chǎng)景，但當(dāng)務(wù)之急仍是明確細(xì)化具體建設(shè)配比和交易方式，凝聚業(yè)內(nèi)共識(shí)，將局部政策、工程經(jīng)驗(yàn)推廣為全局政策和規(guī)程規(guī)范， 尤其是分布式光伏與儲(chǔ)能搭配的技術(shù)路線、價(jià)格機(jī)制、管理辦法等仍待推動(dòng)和探索。
此外，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站的建設(shè)成本尚未納入輸配電價(jià)，儲(chǔ)能電站的管理體系尤其是消防驗(yàn)收等涉及安全生產(chǎn)的關(guān)鍵制度尚不健全。但是從應(yīng)用形態(tài)來(lái)看，近期興起的“共享儲(chǔ)能”嘗試將不同屬性的儲(chǔ)能電站協(xié)調(diào)控制，最大限度儲(chǔ)能的調(diào)節(jié)能效， 是儲(chǔ)能運(yùn)行機(jī)制方面的有益創(chuàng)新?？傊?，新型儲(chǔ)能政策體系的建設(shè)，仍是一個(gè)任重道遠(yuǎn)、久久為功的過(guò)程。
海量新能源接入與新型儲(chǔ)能技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用，必將使電力系統(tǒng)格局發(fā)生革命性轉(zhuǎn)變。目前，大變革方興未艾，電網(wǎng)公司、發(fā)電企業(yè)、裝備制造企業(yè)、用戶等市場(chǎng)重要參與方，還應(yīng)珍惜形勢(shì)、穩(wěn)健施策，以高質(zhì)量的制度建設(shè)、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品輸出和工程實(shí)踐，合力推動(dòng)儲(chǔ)能生態(tài)完善，讓儲(chǔ)能技術(shù)為新型電力系統(tǒng)建設(shè)和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型切實(shí)發(fā)揮應(yīng)有作用。
（ 作者均供職于國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司）
