中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:長安儲(chǔ)能研究院首席科學(xué)家王江峰西安交通大學(xué)能動(dòng)學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師。西安交通大學(xué)“智慧能源技術(shù)”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。國家級(jí)青年人才、全球頂尖前10萬科學(xué)家。發(fā)表國際知名期刊SCI論文100余篇,獲得發(fā)明專利30余項(xiàng)。
“如果可再生能源系統(tǒng)被比作一架飛機(jī),那么儲(chǔ)能系統(tǒng)就是它的關(guān)鍵引擎,為其提供動(dòng)力和穩(wěn)定性。”在近日的一次能源研討會(huì)上,國家級(jí)青年人才、全球頂尖前10萬科學(xué)家、西安交通大學(xué)能動(dòng)學(xué)院教授王江峰如此形象地比喻儲(chǔ)能在可再生能源系統(tǒng)的作用,并進(jìn)一步表示“儲(chǔ)能配比滯后于可再生能源發(fā)展,就像是一對(duì)不匹配的機(jī)翼,限制了可再生能源系統(tǒng)的飛行高度和效率。為了實(shí)現(xiàn)可再生能源的最大潛力,我們需要加快儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展,確保儲(chǔ)能配比與可再生能源發(fā)展保持同步,讓可再生能源系統(tǒng)能夠展翅高飛?!?
據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì),截至2022年,我國的風(fēng)電和光伏累計(jì)裝機(jī)容量已分別超過360GW和390GW,但包括技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的抽水蓄能在內(nèi)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量還不足54GW,其中電化學(xué)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模僅有8.7GW。在王江峰看來,雖然目前可再生能源系統(tǒng)發(fā)展火熱,但儲(chǔ)能技術(shù)研究仍然滯后。“儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行不好是有原因的,因?yàn)樗陨碓诩夹g(shù)上、安全上、經(jīng)濟(jì)上還有一些問題需要攻關(guān),而解決儲(chǔ)能技術(shù)問題,需要對(duì)關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和國家政策等方面下猛藥,且任重道遠(yuǎn)?!?
王江峰以陜西運(yùn)行數(shù)據(jù)為例,“在雙碳政策驅(qū)動(dòng)下,未來陜西風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)將快速增長,預(yù)計(jì)2025年總規(guī)模達(dá)到5950萬kW,2030年將超過1億kW,大規(guī)模新能源并網(wǎng)帶來的調(diào)峰問題會(huì)越發(fā)突出?!?
陜西電網(wǎng)急需新增電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力,而儲(chǔ)能技術(shù)能有效地降低可再生能源發(fā)電接入電網(wǎng)時(shí)造成的波動(dòng),提高可再生能源發(fā)電的可靠性和穩(wěn)定性?!俺樗钅苁钱?dāng)前技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)、最具大規(guī)模開發(fā)條件的電力系統(tǒng)綠色低碳清潔靈活調(diào)節(jié)電源,但受建設(shè)周期限制,規(guī)劃的抽蓄項(xiàng)目無法滿足陜西電網(wǎng)‘十四五’及‘十五五’期間系統(tǒng)的調(diào)峰需要。”王江峰稱。
新型儲(chǔ)能包括電化學(xué)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能等除抽水蓄能外的儲(chǔ)能技術(shù),其中以鋰電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能已進(jìn)入規(guī)?;l(fā)展階段,但其大規(guī)模應(yīng)用、安全性、經(jīng)濟(jì)性方面仍存在限制。王江峰還表示“特別是在風(fēng)光電占比較高的領(lǐng)域,仍面臨著定價(jià)體系不完善、投資規(guī)模較大且回收周期較長、缺乏成熟的商業(yè)模式來實(shí)現(xiàn)有效整合和利用等問題?!?
王江峰表示:“自從2022年陜西省碳達(dá)峰碳中和實(shí)施意見提出加快了多元化儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用后,多種新型儲(chǔ)能技術(shù)在如火如荼探索中,長安綠電作為陜西2023年新成立的先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)合研發(fā)中心,已建立了BMS電池管理系統(tǒng)和EMS能源管理系統(tǒng),形成了移動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù),可應(yīng)用于戶外應(yīng)急、特種作業(yè)等多種應(yīng)用場(chǎng)景,并為長安儲(chǔ)能研究院技術(shù)研發(fā)提供大力資金支持,推動(dòng)儲(chǔ)能科研進(jìn)一步發(fā)展與突破?!?
為了加快儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,形成“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”四方合作的新型能源結(jié)構(gòu),王江峰提出了以下建議:
首先,在電源側(cè),應(yīng)繼續(xù)集中力量攻關(guān)新型鋰離子電池、液流電池等核心技術(shù),加快裝備研發(fā)和集成優(yōu)化。壓縮空氣儲(chǔ)能要繼續(xù)攻克壓縮機(jī)和膨脹機(jī)等核心技術(shù),推進(jìn)MW級(jí)系統(tǒng)的商業(yè)化推廣。此外,王江峰進(jìn)一步表示;“為了推動(dòng)儲(chǔ)能在可再生能源并網(wǎng)、輸配電領(lǐng)域、微網(wǎng)與輔助服務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣,還需突破飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能技術(shù)的安全性、關(guān)鍵材料以及儲(chǔ)能電站的安全設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù),加快機(jī)械儲(chǔ)能、電氣類儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能等儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)和布局?!?
其次,在電網(wǎng)側(cè),為了平衡供需差異,提高電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和可靠性,應(yīng)優(yōu)先發(fā)展獨(dú)立儲(chǔ)能,優(yōu)化電力系統(tǒng)儲(chǔ)能配置結(jié)構(gòu)。王江峰稱:“在電網(wǎng)側(cè),更多的努力還應(yīng)集中于合理布局新型儲(chǔ)能技術(shù)在負(fù)荷密集接入方面的應(yīng)用,提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平和對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和管理能力,以及建立完善的安全保護(hù)機(jī)制和電網(wǎng)調(diào)度機(jī)制。此外,還應(yīng)擴(kuò)大輔助服務(wù)的交易品類和品種,從源、網(wǎng)、荷三個(gè)方面來優(yōu)化儲(chǔ)能配置的容量比例、時(shí)長、空間布局以及投運(yùn)時(shí)序,更好地滿足電網(wǎng)的需求,提升電力系統(tǒng)的靈活性和可調(diào)度性。”
再者,在用戶側(cè),王江峰預(yù)計(jì),隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)化不斷深化,用戶側(cè)儲(chǔ)能有望作為第三方獨(dú)立主體參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng),這也更符合“誰受益、誰付費(fèi)”的原則?!盀榱舜龠M(jìn)這一愿景,需加快人工智能、智能電網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在需求響應(yīng)、市場(chǎng)化交易領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān),以實(shí)現(xiàn)能源的靈活調(diào)度和優(yōu)化配置。更多的努力還應(yīng)關(guān)注于加快用戶側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),推廣雙向智能充放電技術(shù)的應(yīng)用,特別是在電動(dòng)汽車和智慧用電領(lǐng)域?!?
最后,王江峰進(jìn)一步稱,我國在儲(chǔ)能領(lǐng)域的政策扶持力度相對(duì)于發(fā)達(dá)國家仍有待加強(qiáng)。目前,我國的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼政策主要集中在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,而在電網(wǎng)和分布式電源方面的應(yīng)用項(xiàng)目的補(bǔ)貼政策相對(duì)滯后,這種政策扶持的不平衡可能導(dǎo)致儲(chǔ)能推廣受到限制。事實(shí)上,電網(wǎng)儲(chǔ)能和分布式能源儲(chǔ)能具有重要的應(yīng)用前景,前者可以平衡電力供需,提高電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性,同時(shí)對(duì)于電力市場(chǎng)的靈活運(yùn)營也具有積極影響,而后者可以實(shí)現(xiàn)能源的自給自足,減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴,促進(jìn)可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用。王江峰進(jìn)一步呼吁政府加大力度對(duì)儲(chǔ)能企業(yè)的政策扶持、政策導(dǎo)向和資金投入?!皩?duì)于像長安綠電這樣的企業(yè),在儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用方面具有較強(qiáng)的實(shí)力和潛力,政府應(yīng)制定相關(guān)政策,為其儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)提供更好的發(fā)展環(huán)境,這有望推動(dòng)我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展?!?