中國儲能網(wǎng)訊:時勢造英雄。新型儲能迎來全新的歷史使命。
為實現(xiàn)“碳達峰、”目標,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),新型儲能被推升至前所未有的歷史高度。
上個月,浙江省發(fā)改委發(fā)布《關于浙江省加快新型儲能示范應用的實施意見》,提出“2021-2023年,全省建成并網(wǎng)100萬千瓦新型儲能示范項目,‘十四五’力爭實現(xiàn)200萬千瓦左右新型儲能示范項目發(fā)展目標?!?/strong>
作為平衡不穩(wěn)定新能源的“神器”,儲能的重要性毋庸贅言。這次,浙江提出兩個發(fā)展目標,將打造新型儲能全產業(yè)鏈。
為什么需要儲能?
電流從插座淌出之前經歷了什么?它從發(fā)電的煤電、新能源電廠誕生,經過電網(wǎng)的層層運輸入戶入企。
和普通商品的物流不同,電網(wǎng)需要保持安全穩(wěn)定。“電力是生產和消費實時平衡的產品,所以需要儲能作為緩沖,來保障發(fā)電和用電之間的平衡?!眹W(wǎng)浙江經研院專家孫軼愷說。
“雙控”和“雙碳”目標實施以來,零排放的風電和光伏等新能源呈現(xiàn)向上的發(fā)展勢頭。今年1-10月,浙江新增電力裝機430萬千瓦,其中新能源裝機容量304萬千瓦,占比達到了70.7%。到2025年,浙江計劃實現(xiàn)風光發(fā)電容量倍增,未來大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)的情況將會更加普遍。
“風電、光伏都是‘靠天吃飯’,出力具有波動性和不確定性,高比例接入會對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行造成沖擊。”國網(wǎng)浙江電科院專家張雪松解釋,局部新能源大規(guī)模集中輸出還可能加劇電力輸送通道擁堵的狀況,給電網(wǎng)調度運行帶來壓力。
另外,夏天是用電的高峰期,不同時段的用電總量起伏較大,也是電力行業(yè)的難題?!敖衲暾憬畲蠓骞炔盥视?3%,就是說負荷高峰和低谷的差,接近高峰的一半,波動非常大?!毕嚓P專家說。
在研發(fā)相關技術和優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架之外,電力公司也把目光投向了儲能,如果有一塊“大電池”,把多余的電存起來、在缺電的時候放出去,無疑給新能源大規(guī)模發(fā)展和“削峰填谷”提供了后援。
儲能并不是一個新概念,浙江的特色是抽水蓄能,在一定的地勢條件下,利用谷電把水抽到高處、峰時再放水發(fā)電。早在2002年,安吉境內的天荒坪水電站就為華東電網(wǎng)調節(jié)電力資源,并產生了較大的經濟價值。
“浙江‘七山二水一分田’,有很豐富的抽蓄資源?!睂<艺f,“目前在建的抽蓄有340萬千瓦,浙江的定位是打造華東地區(qū)千萬千瓦級別的儲能基地?!?
那么如今要發(fā)展的新型儲能又是什么?“目前階段新型儲能的主體就是電化學儲能?!毕嚓P專家說,電化學儲能,如鉛酸電池、鋰電池等,建設周期在半年左右;而抽蓄的建設周期在4-8年,在選址階段對地質和環(huán)境有較多要求?!安贿^未來的主體也可能是氫能、壓縮空氣或其他形式的儲能,所以新型儲能是一個更廣的概念?!?
此前,浙江已經在電化學儲能方面有所實踐。國網(wǎng)浙江省電力公司已在衢州鄉(xiāng)村電網(wǎng)的末端建設儲能,在冬季雪災時用于保障民生用電;也建設了不少應急電源工程,參與亞運等重大活動的保供工作,規(guī)模都還不大。
今年2月2日,衢州市發(fā)改委出臺全省首個“新能源+儲能”配套電力支持政策,要求儲能設施按照發(fā)電裝機容量的10%配置。到6月,文成、仙居等全省所有縣(區(qū))先后出臺相關政策,均提出10%這一數(shù)字,給省內新型儲能的建設加了一把勁。
新型儲能有多少樣態(tài)?
新型儲能的應用場景非常廣泛,除了在電網(wǎng)周邊布局,發(fā)電廠商、用電大戶或是獨立的儲能商都可以自行建設。用電大戶也不僅限于工業(yè)生產企業(yè),5G基站、數(shù)據(jù)中心、充電設施(換電站)、都可以探索多元化的儲能應用。
如今,電動汽車越來越普遍,配套的充電設備也在加快建設當中。紹興十九峰景區(qū)內的電動汽車充電站比較“特殊”,它把電動公交車的退役電池匯集起來“廢物利用”,形成儲能系統(tǒng)。
充電站的頂棚安裝了200余塊光伏板,在發(fā)電高峰時可以把多余的光伏電能暫存起來,隨后由“大電池”為電動汽車充電。
工業(yè)企業(yè)也可以形成這樣的“微網(wǎng)”,嘉興海寧的光隆能源科技公司在今年6月建設了“光伏+儲能”項目,“分布式光伏發(fā)電的補貼逐步取消,光伏上網(wǎng)利潤微薄甚至虧損,我們光伏電站收益大幅減少?!痹摴炯夹g副總監(jiān)翟孫華說。
配套儲能后,公司可以把光伏電能儲存起來自己用,沖抵本來要購買的大網(wǎng)工業(yè)電。由于工業(yè)電價比光伏上網(wǎng)電價要貴很多,這次項目可以在增加直接收益的基礎上攤薄電站的業(yè)務、運維等成本。
在技術路線層面,除了電化學儲能,儲氫、熔鹽儲能,還有其他創(chuàng)新儲能技術都在研究和示范應用階段。相比電能,氫和熔鹽都具有能量密度高、運行維護成本低、可長時間存儲等優(yōu)點。下半年以來,這些新鮮技術已經應用到了多個工業(yè)園區(qū)。
在杭州錢塘區(qū),國網(wǎng)杭州供電公司正在建設全國首個“杭州亞運低碳氫電耦合應用示范項目”。項目通過電解水技術,將錢塘江畔的風電、光伏發(fā)電以及夜間谷電分解為氫氣和氧氣。
純化后的氫氣進行增壓存儲,當電力供應不足時用于氫燃料電池發(fā)電;新能源發(fā)電過多時又可以存儲為氫?!皻潆婑詈稀本褪亲寶淠芎碗娔芑ハ唷按蚝门浜稀?。
園區(qū)能效管理負責人錢博介紹:“項目投產后,每天最大供氫量可達到200公斤,氫能在發(fā)電之外還可供氫燃料汽車直接使用;系統(tǒng)運行產生的副產品氧氣和余熱,也能用于工業(yè)生產線?!本C合計算下來,園區(qū)的單位產值能耗可下降約22%,每年節(jié)約成本約256萬元。
“現(xiàn)在高校和企業(yè)也在研究鈉離子電池、壓縮空氣儲能等,”張雪松說,“應當把抽水蓄能和各種新型儲能結合起來綜合考慮,最終根據(jù)場景和經濟性,決定未來的發(fā)展趨勢?!?
如何融入商業(yè)市場?
目前,建設新型儲能的成本還是比較高的,電網(wǎng)建設的萬千瓦級儲能工程投資都在千萬以上。
為什么會這么貴?除了電池本身,建設用地和運維隊伍都是大頭。相關專家解釋:“電網(wǎng)建設的新型儲能,對土地、建筑、消防、運維有更高要求,確實要比用戶自建自用的要貴一些?!?
這樣的新型儲能如何盈利呢?“共享儲能”模式被寄予厚望。根據(jù)10%的儲能配置規(guī)定,廠商需要各自建設和運營儲存電站,但因為缺乏專業(yè)運維團隊,很可能出現(xiàn)安全隱患;對于電力公司來說,分布式的新型儲能也會增加接入電網(wǎng)的成本。
“共享儲能”可以采用配額制,“集中建設一個大型的儲能,由新能源廠站來購買配額,視同于自身配建?!睂O軼愷說,電網(wǎng)負責儲能電站的建設運維、調度運行和參與市場,有點類似眾籌,“獲得收益可以多方共享,我們希望能形成一種可持續(xù)的示范模式?!?
為給共享儲能買賣雙方提供便于交易的場所,國網(wǎng)紹興供電公司搭建了基于區(qū)塊鏈技術的“云儲能”交易管理平臺,類似淘寶、等交易平臺,通過聚合集中式和分布式儲能,形成共享儲能資源池,儲能購買方可以隨時隨地篩選購買平臺發(fā)布的共享儲能資源。
在平臺上,新能源企業(yè)可以購買儲能配額,節(jié)省配額儲能建造成本;用電企業(yè)購買儲能電量,降低用電成本;儲能建造商出租儲能,獲取租金和電量收益;電網(wǎng)通過平臺控制策略,實現(xiàn)儲能與新能源協(xié)同運行,可謂四方共贏。
而隨著電力市場化改革的不斷深入,未來電能將逐步向普通商品靠攏,儲能的商業(yè)模式將更加靈活多樣。在未來的輔助服務市場中,可通過提供調頻、備用等服務,進一步發(fā)揮儲能的潛在應用價值。
此次《意見》為滿足條件的項目提供容量補償,未來,浙江將以示范項目帶動,形成全省儲能材料生產、設備制造、儲能集成、運行檢測全產業(yè)鏈,并重點培育杭州、湖州等新型儲能產業(yè)基地,推動儲能商業(yè)化應用加快發(fā)展。
在這兩個地區(qū),天能、超威、南都等儲能生產的龍頭企業(yè),已經在研究應用多元化新型儲能本體和集成關鍵技術。
在這個百億級市場里,儲能全產業(yè)鏈正在逐步勾連完善。