中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“當(dāng)前，在能源轉(zhuǎn)型和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的大背景下，儲(chǔ)能已經(jīng)成為在全球各國(guó)都非常活躍的一個(gè)領(lǐng)域。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，儲(chǔ)能在其中究竟是什么定位？應(yīng)該往哪個(gè)方向發(fā)展？按照現(xiàn)在這個(gè)狀態(tài)，大家千軍萬(wàn)馬、浩浩蕩蕩地都在做儲(chǔ)能到底行不行？風(fēng)險(xiǎn)在哪里？”在近日于北京昌平舉辦的“2023全球能源轉(zhuǎn)型高層論壇—儲(chǔ)能產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展分論壇”上，中國(guó)工程院院士、華北電力大學(xué)教授劉吉臻這樣發(fā)問(wèn)。
在劉吉臻看來(lái)，當(dāng)前需要對(duì)儲(chǔ)能有清醒認(rèn)識(shí)。儲(chǔ)能并不是萬(wàn)能的。在構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)過(guò)程中，儲(chǔ)能要發(fā)揮作用，首先要把定位搞清楚。
● 新型儲(chǔ)能暫未發(fā)揮顯著作用
當(dāng)前，全球儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)處于快速增長(zhǎng)期。數(shù)據(jù)顯示，截至2022年底，全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模近2.4億千瓦，同比增長(zhǎng)15%。2022年新增規(guī)模超3000萬(wàn)千瓦。其中，中國(guó)、歐洲和美國(guó)新增規(guī)模占比分別為36%、26%、24%，三者合計(jì)占全球新增市場(chǎng)的86%。
其中，電化學(xué)儲(chǔ)能是增長(zhǎng)主體。2022年底，全球電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)近4500萬(wàn)千瓦，年均增長(zhǎng)率達(dá)80%，鋰離子電池仍占主導(dǎo)地位。
具體到我國(guó)，截至2022年底，全國(guó)新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模約870萬(wàn)千瓦，平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)2.1小時(shí)。已投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目中，鋰離子電池占比約94.5%、鉛酸（碳）電池占比約1.7%、液流電池占比約1.6%，壓縮空氣儲(chǔ)能發(fā)展提速，占比約2%。
在劉吉臻看來(lái)，與全球電力80億千瓦的總裝機(jī)相比，當(dāng)前新型儲(chǔ)能裝機(jī)數(shù)量仍相對(duì)較小。“這個(gè)數(shù)字看起來(lái)好像很大，但其實(shí)還處于萌芽狀態(tài)，尤其是在電力系統(tǒng)中，在大規(guī)模新能源消納過(guò)程中，新型儲(chǔ)能基本沒(méi)有發(fā)揮出顯著作用，只相當(dāng)于用幾個(gè)礦泉水桶來(lái)儲(chǔ)存長(zhǎng)江水。”
“將來(lái)儲(chǔ)能能起到多大作用暫且不說(shuō)，這些儲(chǔ)能裝在哪里呢？”劉吉臻說(shuō)，“裝在電源側(cè)，如果棄電棄掉了2毛錢，儲(chǔ)起來(lái)需要1塊錢，那還儲(chǔ)它干什么？裝在電網(wǎng)側(cè)，我考察了不下5個(gè)這樣的儲(chǔ)能調(diào)峰電站，讓他們把這幾個(gè)月運(yùn)行數(shù)據(jù)調(diào)出來(lái)，他們卻調(diào)不出來(lái)；有的更尷尬，基本沒(méi)有真正用上，而實(shí)際上，用的話也解決不了大問(wèn)題。”
● “風(fēng)光配儲(chǔ)”并不是最優(yōu)路徑
在劉吉臻看來(lái)：“讓儲(chǔ)能走在正確的道路上并發(fā)揮應(yīng)有的作用，就像下一盤象棋，不是不喜歡‘車、馬、炮’，而是如何很好地調(diào)遣它們，把這盤棋贏了，這才是我們所需要的。儲(chǔ)能是篇大文章，有很好的前景。如果能攻克其中的種種難題，那距離實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型、‘雙碳’目標(biāo)就非常近了。”
劉吉臻指出，從近期、中期、遠(yuǎn)期來(lái)看，一定要把儲(chǔ)能的定位搞清楚。
“首先，希望儲(chǔ)能促進(jìn)新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)和消納?！眲⒓楸硎?，一方面促進(jìn)新能源本地消納，在新能源富集地區(qū)通過(guò)建設(shè)系統(tǒng)友好型新能源電站、新能源場(chǎng)站配儲(chǔ)能、共享儲(chǔ)能等形式，平滑輸出功率、減少新能源棄電、保障新能源高效消納利用。另一方面，支撐大規(guī)模新能源外送，對(duì)“沙戈荒”大型新能源基地，提升外送通道利用率和通道可再生能源電量占比。
“以‘沙戈荒’大型新能源基地為例，現(xiàn)在是新能源配火電、配抽蓄，必要的電化學(xué)儲(chǔ)能配比還是需要的，但首先要搞清楚配多少、怎么用?！眲⒓檎f(shuō)，在電網(wǎng)側(cè)，希望儲(chǔ)能能夠支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，支撐電力保供、提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、應(yīng)急備用、延緩輸配電設(shè)備投資、提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定水平。在負(fù)荷側(cè)，則希望儲(chǔ)能能夠保障用戶靈活高效用電。
劉吉臻表示：“現(xiàn)在從世界范圍來(lái)看，在兩類場(chǎng)景用得比較多。一類是在用戶側(cè)，以美國(guó)為例，其市場(chǎng)電價(jià)有時(shí)相差十倍甚至百倍，在極端高電價(jià)下，有些用戶就會(huì)用儲(chǔ)能電站的電，便宜、有回報(bào)，能夠做到商業(yè)化。另一類是分布式屋頂光伏，配備儲(chǔ)能后可形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的供電系統(tǒng)。目前，儲(chǔ)能在需求側(cè)的應(yīng)用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于網(wǎng)側(cè)和源側(cè)。‘風(fēng)光配儲(chǔ)’這個(gè)路徑肯定不是最優(yōu)路徑。”
● 核心是安全性和經(jīng)濟(jì)性
據(jù)介紹，當(dāng)前新型儲(chǔ)能技術(shù)路線多樣，其中已規(guī)?；瘧?yīng)用的技術(shù)包括鋰離子電池儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能，處于試點(diǎn)示范階段的技術(shù)包括鈉離子電池儲(chǔ)能、抽汽蓄能、壓縮二氧化碳儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、氫（氨）儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等，此外還有固態(tài)電池儲(chǔ)能、金屬空氣電池儲(chǔ)能、熱泵儲(chǔ)能等技術(shù)處于研發(fā)攻關(guān)階段。
劉吉臻指出：“對(duì)于新型儲(chǔ)能的技術(shù)需求，主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景、儲(chǔ)能規(guī)模、儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)以及應(yīng)用地區(qū)的不同來(lái)選擇?！北热纾瑥膽?yīng)用場(chǎng)景來(lái)看，如果用于新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)，要考慮功率和能量的多樣化路線；如果用于電力保供，要考慮轉(zhuǎn)動(dòng)慣量支撐和響應(yīng)速度；如果用于應(yīng)急備用，要考慮占地面積、安全性及能量密度；如果用在偏遠(yuǎn)地區(qū)等電網(wǎng)末端區(qū)域，則要考慮經(jīng)濟(jì)性和保供。從儲(chǔ)能規(guī)模來(lái)看，在10—100兆瓦等級(jí)中，鋰離子電池是最主要的技術(shù)路線，壓縮空氣儲(chǔ)能將成為新型儲(chǔ)能的主要技術(shù)路線之一。100兆瓦以上，鋰離子電池探索吉瓦時(shí)級(jí)應(yīng)用，壓縮空氣儲(chǔ)能建成單機(jī)300兆瓦，全釩液流電池建成百兆瓦級(jí)。另外，不同的儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)需求和應(yīng)用地區(qū)，適用的技術(shù)路線也不同。
“我們要對(duì)新型儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行工程示范，實(shí)踐出真知，只有在工程示范的過(guò)程中，才有可能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，而不是憑空坐而論道。在這一過(guò)程中，我們要始終堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研用一體化，一定要把通過(guò)技術(shù)攻關(guān)解決重大難題放在首位，核心還是要圍繞低成本、高安全和規(guī)模化方向補(bǔ)齊現(xiàn)有技術(shù)短板。”劉吉臻表示。
“在新型電力系統(tǒng)中，儲(chǔ)能有兩個(gè)問(wèn)題需要考慮，第一個(gè)是放在哪里，第二個(gè)是種類的選擇。解決這兩個(gè)問(wèn)題，核心要素有兩條，一是安全性，二是經(jīng)濟(jì)性。把這兩點(diǎn)抓住，我們的工作就有成效，就會(huì)實(shí)現(xiàn)‘清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能’的新型電力系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)?！眲⒓檎f(shuō)。
