中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:在6月各省完成投資備案的儲(chǔ)能項(xiàng)目中,廣東、黑龍江、內(nèi)蒙古、湖北、甘肅、吉林等省份超10個(gè)復(fù)合型儲(chǔ)能技術(shù)項(xiàng)目完成備案。
從儲(chǔ)能技術(shù)類型來(lái)看,包括了鋰電池、鈉離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、全釩液流電池、飛輪儲(chǔ)能、熱熔鹽、石墨烯、二氧化碳卡諾電池、新型固態(tài)電池、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能等兩種或以上儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用復(fù)合型儲(chǔ)能項(xiàng)目。
其中廣東省6月5個(gè)復(fù)合儲(chǔ)能項(xiàng)目完成備案,總規(guī)模超過(guò)630MW/1231.40MWh,總投資金額26.9億元,含熱熔鹽、石墨烯、飛輪、鋰電、新型固態(tài)電池、超導(dǎo)磁、鈉離子電池等新型儲(chǔ)能技術(shù)組合的復(fù)合型儲(chǔ)能項(xiàng)目;黑龍江大同區(qū)百萬(wàn)級(jí)公共儲(chǔ)能中心項(xiàng)目,將建設(shè)以全釩液流電池儲(chǔ)能方式為主,壓縮空氣儲(chǔ)能、鈉離子電池儲(chǔ)能為輔的多元化儲(chǔ)能基地,項(xiàng)目總規(guī)劃容量1000MW/4000MWh,項(xiàng)目總投資124億元。
儲(chǔ)能單元集成方式,正在趨向復(fù)合型儲(chǔ)能。
復(fù)合儲(chǔ)能,就是兩種或以上儲(chǔ)能技術(shù)混合搭配,通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)組成優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng),發(fā)揮能量型儲(chǔ)能介質(zhì)的持久特點(diǎn)、功率型儲(chǔ)能介質(zhì)的快速響應(yīng)特性,以滿足新型電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的多樣化需求。
復(fù)合儲(chǔ)能也被作為新型儲(chǔ)能技術(shù)示范重點(diǎn)列入多個(gè)國(guó)家政策及相關(guān)文件。如《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》提出,結(jié)合系統(tǒng)需求推動(dòng)多種儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用,開展復(fù)合型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范;《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》提及,要優(yōu)化新型儲(chǔ)能發(fā)展方式,充分發(fā)揮儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱、儲(chǔ)氣、儲(chǔ)冷、儲(chǔ)氫優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)多種類儲(chǔ)能的有機(jī)結(jié)合和優(yōu)化運(yùn)行,重點(diǎn)解決中遠(yuǎn)期新能源出力與電力負(fù)荷季節(jié)性不匹配導(dǎo)致的跨季平衡調(diào)節(jié)問(wèn)題。
目前基于單一儲(chǔ)能技術(shù)已無(wú)法完全兼顧新型電力系統(tǒng)對(duì)功率密度、能量密度、響應(yīng)速度、轉(zhuǎn)化效率、壽命、成本等全方位的需求,儲(chǔ)能技術(shù)逐漸呈現(xiàn)多種類型協(xié)同發(fā)展的格局。
超級(jí)電容1分鐘內(nèi)的響應(yīng)速度,對(duì)應(yīng)電網(wǎng)一次調(diào)頻的時(shí)間尺度;飛輪儲(chǔ)能15分鐘內(nèi)響應(yīng)的特點(diǎn),可在電力系統(tǒng)二次調(diào)頻應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)揮優(yōu)勢(shì);電化學(xué)儲(chǔ)能更適合2-4小時(shí)調(diào)峰應(yīng)用場(chǎng)景;在季節(jié)性、跨日的儲(chǔ)能技術(shù)中,氫儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱等技術(shù)更具前景。
主要儲(chǔ)能形式的儲(chǔ)能容量和儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)
(圖源:《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》)
從全行業(yè)的尺度來(lái)看,新型電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能功率、時(shí)長(zhǎng)、響應(yīng)時(shí)間等呈現(xiàn)多樣化的需求,各種儲(chǔ)能技術(shù)路線兼收并蓄是大勢(shì)所趨;單一技術(shù)路線無(wú)法滿足需求愈加常見(jiàn),復(fù)合型儲(chǔ)能系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)特殊應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)優(yōu)勢(shì)突顯;此外,未來(lái)儲(chǔ)能電站或?qū)⒊袚?dān)多種應(yīng)用功能,復(fù)合儲(chǔ)能可增加電站靈活性。
參考資料:《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成技術(shù)痛點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)分析》
目前典型的復(fù)合型儲(chǔ)能應(yīng)用是以飛輪、超級(jí)電容為代表的功率型儲(chǔ)能,加上以鋰離子、液流電池為代表的能量型儲(chǔ)能組合搭配,兼具滿足功率密度、能量密度、響應(yīng)速度、效率、壽命、成本等全方位需求。
飛輪儲(chǔ)能,具有響應(yīng)快、壽命長(zhǎng)、溫度適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn),在電網(wǎng)系統(tǒng)的主要應(yīng)用場(chǎng)景是調(diào)頻。在電網(wǎng)調(diào)頻過(guò)程中,飛輪系統(tǒng)可隨著電網(wǎng)的變化快速、有效地進(jìn)行有功/無(wú)功補(bǔ)償,平抑波動(dòng)負(fù)荷,緩沖發(fā)電輸出瞬變,為電網(wǎng)穩(wěn)定性保駕護(hù)航。目前飛輪儲(chǔ)能在電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用,主要以復(fù)合儲(chǔ)能火電聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目為主。
比如今年4月投運(yùn)的華電朔州熱電飛輪+鋰電池復(fù)合儲(chǔ)能火力發(fā)電聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目,2MW/0.4MWh飛輪儲(chǔ)能+6MW/6MWh鋰離子電池組成復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng),與現(xiàn)有兩臺(tái)火電機(jī)組聯(lián)合為電網(wǎng)提供調(diào)頻服務(wù),有效滿足新型電網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)能調(diào)頻的大容量、高頻次需求。此外,還有寧夏靈武電力光火儲(chǔ)耦合飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目,在2x600MW火電機(jī)組配置22MW/4.5MWh飛輪儲(chǔ)能進(jìn)行調(diào)頻,提高火電機(jī)組精準(zhǔn)靈活性。
平滑出力應(yīng)用場(chǎng)景,飛輪儲(chǔ)能復(fù)合儲(chǔ)能也有落地項(xiàng)目。比如東方汽輪機(jī)二氧化碳+飛輪儲(chǔ)能復(fù)合儲(chǔ)能示范項(xiàng)目,結(jié)合二氧化碳儲(chǔ)能長(zhǎng)時(shí)大規(guī)模、飛輪儲(chǔ)能響應(yīng)速度快的特點(diǎn),平滑電網(wǎng)波動(dòng)性,解決間歇性問(wèn)題,提高電力保障安全性。
復(fù)合儲(chǔ)能模式可提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的綜合性能,對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)交易的多元化具有創(chuàng)新意義,但是復(fù)合儲(chǔ)能目前以試點(diǎn)示范項(xiàng)目為主,離規(guī)?;涞剡€有諸多問(wèn)題需要克服。比如現(xiàn)有儲(chǔ)能單元集成方式較單一,通常是被動(dòng)適應(yīng)業(yè)主需求,多種儲(chǔ)能技術(shù)耦合應(yīng)用方案在效率、經(jīng)濟(jì)性方面能否做到1+1>2,仍需更多實(shí)踐驗(yàn)證;復(fù)合儲(chǔ)能應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)集成、控制端配套產(chǎn)品等都有較高要求。