中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐，對(duì)改善新能源電源的系統(tǒng)友好性、改善負(fù)荷需求特性、推動(dòng)電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展起著關(guān)鍵作用。隨著新能源發(fā)電量占比不斷提升，電力系統(tǒng)對(duì)新型儲(chǔ)能需求越發(fā)強(qiáng)烈。
近幾年實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展
作為一種電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源，儲(chǔ)能具有靈活的蓄電、供電能力和快速響應(yīng)能力，適用于新能源功率波動(dòng)平抑、電能質(zhì)量提升、調(diào)峰調(diào)頻等多種應(yīng)用場景。隨著“雙碳”戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，以風(fēng)電和光伏為代表的新能源發(fā)電占比不斷提升，電力系統(tǒng)平衡壓力進(jìn)一步加大，對(duì)儲(chǔ)能的需求也不斷增加。
今年的政府工作報(bào)告提出，加強(qiáng)大型風(fēng)電光伏基地和外送通道建設(shè)，推動(dòng)分布式能源開發(fā)利用，提高電網(wǎng)對(duì)清潔能源的接納、配置和調(diào)控能力，發(fā)展新型儲(chǔ)能。新型儲(chǔ)能具有建設(shè)周期短、布局靈活、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢，可在電力系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用、黑啟動(dòng)、慣量響應(yīng)等多種功能。
我國新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模持續(xù)保持快速增長，新型儲(chǔ)能電站逐步呈現(xiàn)集中式、大型化趨勢。新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新不斷突破，試點(diǎn)示范初見成效。2024年年初，國家能源局正式發(fā)布56個(gè)新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單，涵蓋目前工程應(yīng)用的主要技術(shù)路線，其中包括17個(gè)鋰離子電池、11個(gè)壓縮空氣儲(chǔ)能、8個(gè)液流電池、8個(gè)混合儲(chǔ)能、3個(gè)重力儲(chǔ)能、3個(gè)飛輪儲(chǔ)能、2個(gè)鈉離子電池、2個(gè)二氧化碳儲(chǔ)能、1個(gè)鉛炭電池、1個(gè)液態(tài)空氣儲(chǔ)能，部分示范項(xiàng)目順利并網(wǎng)運(yùn)行，有力推動(dòng)新技術(shù)應(yīng)用實(shí)施。
新型儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)黑啟動(dòng)
6月17～18日，國網(wǎng)遼寧電力組織大連恒流儲(chǔ)能電站、華能大連電廠及遼寧大連供電公司成功開展全球首次新型儲(chǔ)能黑啟動(dòng)城市電網(wǎng)大容量火電機(jī)組試驗(yàn)。在華能大連電廠火電機(jī)組近9000千瓦的廠用負(fù)荷被成功帶動(dòng)后，該機(jī)組實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火并網(wǎng)。
本次試驗(yàn)是首次創(chuàng)新采用新型儲(chǔ)能，即全球最大、首座100兆瓦/400兆瓦時(shí)全釩液流電池儲(chǔ)能電站——大連恒流儲(chǔ)能電站來啟動(dòng)大容量火電機(jī)組。
黑啟動(dòng)是指電力系統(tǒng)在系統(tǒng)全停的情況下，利用系統(tǒng)內(nèi)具有自啟動(dòng)能力的機(jī)組或系統(tǒng)外電源，逐步恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程。黑啟動(dòng)大容量火電機(jī)組對(duì)于新型儲(chǔ)能的控制、通信及保護(hù)均提出了更高要求。
本次試驗(yàn)首次驗(yàn)證了新型儲(chǔ)能經(jīng)主網(wǎng)架啟動(dòng)大容量火電機(jī)組的可行性，可以有效提升極端情況下城市電網(wǎng)的安全韌性，有效完善電網(wǎng)的故障防御體系，有助于探索新型儲(chǔ)能支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的安全性能，為未來新型儲(chǔ)能大規(guī)模綜合利用打造示范樣本。
多類型儲(chǔ)能協(xié)同運(yùn)行
新型儲(chǔ)能主要包括電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能、熱（冷）儲(chǔ)能等。不同類型的儲(chǔ)能出力性能大不相同。電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等儲(chǔ)能裝置的容量普遍較小，投資成本高，使用壽命短，并非大容量、長周期儲(chǔ)能優(yōu)選方案。而氫儲(chǔ)能則不受地域限制，具有大容量、存儲(chǔ)時(shí)間長、不易衰減以及使用靈活的特點(diǎn)，成為未來大規(guī)模儲(chǔ)能的焦點(diǎn)技術(shù)。當(dāng)前，我國新型儲(chǔ)能技術(shù)路線以鋰離子電池為主導(dǎo)。
●電化學(xué)儲(chǔ)能 通過電池內(nèi)部不同材料間的可逆電化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化，通過電池完成能量儲(chǔ)存、釋放與管理。電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)包括鋰離子電池、液流電池等。
●壓縮空氣儲(chǔ)能 能夠?qū)崿F(xiàn)大容量和長時(shí)間電能存儲(chǔ)，通過壓縮空氣儲(chǔ)存多余的電能，用于有效解決大規(guī)模儲(chǔ)能問題，建造運(yùn)行成本較低，但存在依賴化石能源、大型儲(chǔ)氣室等問題。
●飛輪儲(chǔ)能 利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能存儲(chǔ)起來，在需要時(shí)飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。壽命長，無污染，但在保證系統(tǒng)安全性和飛輪低損耗方面費(fèi)用高。
圍繞氫儲(chǔ)能，《亮報(bào)》對(duì)國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院有限公司氫能技術(shù)研究室副主任宋潔進(jìn)行了專訪。
《亮報(bào)》：目前我國氫儲(chǔ)能發(fā)展情況如何？氫儲(chǔ)能將為新能源發(fā)展帶來怎樣的機(jī)遇？
宋潔：氫儲(chǔ)能具有寬范圍靈活可調(diào)、規(guī)?；L周期存儲(chǔ)優(yōu)勢，是日—周—季時(shí)間尺度長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，在支撐新型電力系統(tǒng)電力電量平衡、保障電網(wǎng)安全運(yùn)行方面將發(fā)揮重要作用。近年來我國氫儲(chǔ)能的發(fā)展取得了顯著進(jìn)展。一是國家與地方加速出臺(tái)系列政策，支持力度大幅提升，氫能在我國能源轉(zhuǎn)型中的地位逐漸凸顯。二是氫儲(chǔ)能核心裝備單機(jī)容量、效率、壽命、可調(diào)能力等大幅提升，成本下降趨勢明顯，經(jīng)濟(jì)性穩(wěn)步提升。三是氫儲(chǔ)能核心裝備進(jìn)入實(shí)質(zhì)性應(yīng)用階段，兆瓦級(jí)PEM（質(zhì)子交換膜）氫儲(chǔ)能、電氫耦合直流微網(wǎng)、海島氫利用等示范陸續(xù)建成，氫儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)入提速期。此外，電氫耦合化工等多元應(yīng)用示范加速落地，如億噸級(jí)液態(tài)陽光綠色甲醇、十萬噸級(jí)風(fēng)光制綠氫合成氨等示范開工建設(shè)等。
氫儲(chǔ)能作為重要的規(guī)模化靈活調(diào)節(jié)資源，通過跨能源領(lǐng)域的氫能需求預(yù)測及調(diào)控，將為新能源的發(fā)展提供以下機(jī)遇：一是為新能源資源富集區(qū)提供規(guī)?；{有效解決手段，助力新能源發(fā)電占比提升，如在“三北”等地通過新能源制氫，促進(jìn)風(fēng)光大規(guī)模消納及多途徑利用，支撐送端電網(wǎng)長周期電力電量平衡；二是提升海上風(fēng)電外送能力，提高能源利用率，在華東等地推廣海上風(fēng)電制氫、解決海上風(fēng)電消納問題，增加離岸風(fēng)電發(fā)展價(jià)值；三是賦能微網(wǎng)，促進(jìn)分布式可再生能源就地利用，通過將氫能與風(fēng)光等新能源耦合，滿足用戶對(duì)電、氫、熱多種能源需求，提升微網(wǎng)并離網(wǎng)運(yùn)行能力。
未來，隨著技術(shù)進(jìn)步和成本降低，氫儲(chǔ)能潛力將進(jìn)一步釋放，也將促進(jìn)氫氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)鏈的完善，形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，從而推動(dòng)新能源高速發(fā)展，有力支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。
