中國儲能網(wǎng)訊：業(yè)內(nèi)專家認為，抽水蓄能和新型儲能將共同支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。抽水蓄能在大容量系統(tǒng)級儲能領(lǐng)域更具優(yōu)勢，電化學儲能更適合分散式、小規(guī)模應用，各地要統(tǒng)籌電網(wǎng)、抽水蓄能和電化學儲能發(fā)展，明確發(fā)展規(guī)模、接入范圍和建設(shè)時序，合理布局、有序發(fā)展。
儲能“協(xié)同配置”重要性凸顯
“雙碳”目標下，抽水蓄能被視為助力能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵調(diào)節(jié)電源，廣受各地追捧。截至2023年底，我國已建、在建及核準待建抽水蓄能電站規(guī)模約2.3億千瓦，居世界首位，西南、西北地區(qū)實現(xiàn)抽水蓄能投產(chǎn)的首次突破。
與此同時，同屬電網(wǎng)靈活性調(diào)節(jié)資源的新型儲能強勢崛起且價格快速下行，有效替代了部分抽水蓄能。在構(gòu)建新型儲能系統(tǒng)過程中，如何合理確定抽水蓄能和新型儲能發(fā)展方向？技術(shù)路線多元化發(fā)展情境下，不同儲能技術(shù)又將如何協(xié)同配置？
同為重要調(diào)節(jié)資源
“隨著新能源大規(guī)模投產(chǎn)，電網(wǎng)從連續(xù)可控變成弱可控狀態(tài)，從大電網(wǎng)為主轉(zhuǎn)變?yōu)榇箅娋W(wǎng)與微電網(wǎng)相結(jié)合，電力系統(tǒng)更復雜，調(diào)峰調(diào)頻需求增加，電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行對儲能需求越來越大。”在近日召開的電力行業(yè)新型儲能發(fā)展大會上，中國水力發(fā)電工程學會副秘書長張維榮指出，儲能在新型電力系統(tǒng)中的作用愈發(fā)凸顯。
截至2023年底，中國已投運的電力儲能項目累計裝機86.5GW，同比增長45%。其中，抽水蓄能累計裝機51.3GW，占比從2022年的77.1%降至59.4%。新型儲能累計裝機34.5GW/74.5GWh，僅2023年就新增投運21.5GW/46.6GWh，功率和能量規(guī)模同比增長均超150%，更首次超過抽水蓄能新增投運近四倍之多。
“開展抽水蓄能選點規(guī)劃，各地會綜合考慮新型儲能目前高速發(fā)展對電網(wǎng)的調(diào)節(jié)作用，結(jié)合發(fā)展實際與需要適時調(diào)整。”中國電建華東勘測設(shè)計研究院能源水利規(guī)劃研究院副院長姚晨晨介紹，我國以省級單位開展抽水蓄能選點規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮當?shù)刭Y源條件、電力系統(tǒng)需求、新能源發(fā)展需求等因素，確定全省抽水蓄能電站開發(fā)建設(shè)的總體規(guī)模，包括技術(shù)規(guī)模，經(jīng)濟規(guī)模和敏感性規(guī)模，以達到電網(wǎng)整體最優(yōu)配置。
業(yè)內(nèi)專家認為，抽水蓄能和新型儲能將共同支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。抽水蓄能在大容量系統(tǒng)級儲能領(lǐng)域更具優(yōu)勢，電化學儲能更適合分散式、小規(guī)模應用，各地要統(tǒng)籌電網(wǎng)、抽水蓄能和電化學儲能發(fā)展，明確發(fā)展規(guī)模、接入范圍和建設(shè)時序，合理布局、有序發(fā)展。
中電聯(lián)電動交通與儲能分會儲能業(yè)務部主任馬海偉認為，近中期看，新型儲能經(jīng)濟優(yōu)勢尚不明顯，仍需統(tǒng)籌發(fā)展抽水蓄能、火電靈活性改造、需求響應等靈活調(diào)節(jié)資源，作為有益補充。“長遠看，隨著電化學儲能技術(shù)進步和成本進一步降低，其布局靈活、響應速度快、能量效率高等優(yōu)勢將不斷凸顯，新型儲能將成為電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的重要力量。”
技術(shù)各有所長
技術(shù)路線多元化，是我國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本策略。受益于政策支撐和市場需求，近年儲能技術(shù)路線全面開花，除份額最大的抽水蓄能和增長“主力軍”電化學儲能外，壓縮空氣儲能、全釩液流電池、鈉離子電池等多種技術(shù)路線也實現(xiàn)快速發(fā)展，示范項目陸續(xù)并網(wǎng)投運。
“儲能不是一家獨秀，電力市場對儲能類型、儲能時間尺度、適用范圍需求不一樣，多種儲能技術(shù)互為有益補充。”清華大學教授薛小代指出，儲能市場空間足夠大，足以容納多種儲能技術(shù)。
據(jù)中國電力設(shè)備管理協(xié)會新能源運維專委會主任委員張曉朝介紹，根據(jù)不同儲能時長需求，儲能應用場景大致可以分為三大類：容量型、能量型和功能型。其中，容量型是指儲能時長大于4小時以上的長時儲能，包括抽水蓄能、重力儲能、壓縮空氣儲能、液流電池；能量型主要指電化學儲能，儲能時長2—4小時，用于平滑新能源發(fā)電和電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻；功能型儲能主要用于電網(wǎng)調(diào)頻和快速響應負載變化?。
水電水利規(guī)劃設(shè)計總院首席技術(shù)專家姜昊指出，儲能技術(shù)按時間尺度可分為超短時（秒級到分鐘級）、短時（小時級到數(shù)小時級）儲能和長期（日、周、月、年）儲能。在新型電力系統(tǒng)建設(shè)初期階段，新能源尚未占據(jù)電量主體地位，電力系統(tǒng)整體調(diào)節(jié)能力較強，系統(tǒng)安全穩(wěn)定裕度高，儲能總體需求相對較低。隨著新能源裝機和電量占比提升，儲能在系統(tǒng)中的作用將逐步凸顯。遠期應用場景來看，碳中和階段，新能源成為裝機主體，常規(guī)電源功能逐步轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)與支撐，電力系統(tǒng)慣性和頻率控制難度陡增，儲能以促進新能源消納，移峰填谷保障供電需求為主，各類儲能技術(shù)在不同賽道將發(fā)揮各自作用。
因地制宜合理布局
如何合理配置，實現(xiàn)效用最大化？
“儲能技術(shù)多元化、多時間尺度調(diào)節(jié)，以及多應用場景的配置是業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點，之前很多開發(fā)企業(yè)更關(guān)注水電或其他調(diào)節(jié)電源開發(fā)資源。新型儲能目前仍以電化學儲能為主，占比較大。真正意義上的多元協(xié)同價值沒有充分挖掘。”業(yè)內(nèi)專家進一步指出，在技術(shù)選型方面，對于相似功能和應用場景的儲能，技術(shù)經(jīng)濟性是大規(guī)模應用的基礎(chǔ)?！氨M管新型儲能成本下降較快，對標抽水蓄能價格仍然偏高，企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新主體，要持續(xù)推動技術(shù)攻關(guān)升級，降低儲能成本。”
市場也探索出獨立儲能、共享儲能等多種商業(yè)模式，讓儲能充分發(fā)揮效用。
“立足區(qū)域?qū)嶋H，綜合電力負荷情況、電網(wǎng)構(gòu)架，電力市場化交易后續(xù)發(fā)展，統(tǒng)籌儲能布局。”在中電建新能源集團股份有限公司資源開發(fā)部主任王晟看來，新型儲能投資應從多個維度分析其價值，不僅是財務價值，還應該從拉動地方經(jīng)濟、科技創(chuàng)新、儲能技術(shù)發(fā)展，甚至優(yōu)化企業(yè)資產(chǎn)結(jié)構(gòu)等方面去考慮?！耙恍┙?jīng)濟較發(fā)達地區(qū)，可以投資一些獨立儲能或共享儲能，西北新能源配置比例較高的地區(qū)，不建議新能源項目再投資獨立儲能?！?
混合儲能組合多種不同儲能技術(shù)，是目前電力系統(tǒng)儲能布局的重點方向?！肮β市蛢δ苎h(huán)壽命長，但能量密度低。容量型儲能循環(huán)壽命短，但能量密度高。如果單獨配置容量型儲能，電池頻繁深度放電，將縮短存儲壽命。如果單獨配置功率性儲能，投資成本太高?！比A北電力大學教授王永利介紹，市場在混合儲能方面已開展探索，把功率型儲能和能量型儲能兩種或兩種以上不同性能特點的儲能技術(shù)組合在一起，取長補短，以縮減整個系統(tǒng)成本，提升系統(tǒng)效率和綜合性能。
中國電建江西省電力建設(shè)有限公司技術(shù)中心主任胡靈華同樣認為，混合儲能是行業(yè)發(fā)展方向，各種儲能技術(shù)在能量密度、安全性、地理條件限制、建設(shè)成本、環(huán)保友好程度等方面各有特點，混合儲能組合不同儲能技術(shù)路線，彌補單一儲能的技術(shù)缺陷，實現(xiàn)儲能成本和性能的綜合優(yōu)化。
