中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:5月20日,由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)和中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)聯(lián)合組織的“第十二期全國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)巡回走訪(fǎng)調(diào)研”專(zhuān)家組一行走進(jìn)今朝時(shí)代。
當(dāng)前,全球能源轉(zhuǎn)型已進(jìn)入深水區(qū),構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是必然趨勢(shì)。然而,高比例的風(fēng)電、光伏接入,帶來(lái)了顯著的波動(dòng)性、間歇性和隨機(jī)性挑戰(zhàn),對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性和靈活性提出了前所未有的高要求。與此同時(shí),人工智能、數(shù)據(jù)中心等新興數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的爆發(fā),也對(duì)電力供應(yīng)的瞬時(shí)響應(yīng)能力和極端可靠性提出了苛刻的需求。
面對(duì)如此復(fù)雜的挑戰(zhàn),僅僅依靠一種或少數(shù)幾種技術(shù)是難以全面應(yīng)對(duì)的。正如一位專(zhuān)家在調(diào)研中所言:“沒(méi)有一種技術(shù)能夠涵蓋所有”。將儲(chǔ)能技術(shù)簡(jiǎn)單地視為電網(wǎng)或設(shè)備的“大型充電寶”,并讓所有技術(shù)在一個(gè)維度上“內(nèi)卷”競(jìng)爭(zhēng),既不經(jīng)濟(jì)也不合理。未來(lái)的能源系統(tǒng)需要的是一個(gè)功能完備、協(xié)同高效的“儲(chǔ)能技術(shù)工具箱”,每種技術(shù)都在其中扮演其最擅長(zhǎng)的角色。
正是在這種背景下,深圳市今朝時(shí)代股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“今朝時(shí)代”)以16年超級(jí)電容技術(shù)垂直深耕,榮膺國(guó)家級(jí)“專(zhuān)精特新小巨人”稱(chēng)號(hào)——自2009年創(chuàng)立之初,便以“讓能源更安全、更高效、更增值”為使命,構(gòu)建了從關(guān)鍵材料研發(fā)到系統(tǒng)集成的全鏈條技術(shù)壁壘,驅(qū)動(dòng)超級(jí)電容在電網(wǎng)調(diào)頻、汽車(chē)電子、工業(yè)瞬態(tài)等場(chǎng)景的規(guī)?;瘧?yīng)用,持續(xù)定義新能源時(shí)代的技術(shù)標(biāo)桿:
資質(zhì)與規(guī)模:國(guó)家級(jí)“專(zhuān)精特新小巨人”、國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、中央企業(yè)新型儲(chǔ)能創(chuàng)新聯(lián)合體成員;研發(fā)人員200余名,200項(xiàng)專(zhuān)利;
產(chǎn)能與布局:年產(chǎn)超級(jí)電容單體1200萬(wàn)只,擁有深圳、青島兩大生產(chǎn)基地共28000平方米;
服務(wù)網(wǎng)絡(luò):覆蓋北京、青島、廣州、新加坡等多地辦事處,為全球客戶(hù)提供全生命周期最優(yōu)性?xún)r(jià)比調(diào)頻儲(chǔ)能解決方案。
這樣的產(chǎn)業(yè)化實(shí)力與研發(fā)積累,正是驗(yàn)證超級(jí)電容器在滿(mǎn)足“毫秒級(jí)響應(yīng)、高頻次循環(huán)、寬溫域適應(yīng)”需求方面不可替代性的最有力佐證。
01
認(rèn)識(shí)儲(chǔ)能技術(shù)工具箱的不同“工具”
一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)需要分工明確的組件。在儲(chǔ)能領(lǐng)域,不同技術(shù)擅長(zhǎng)解決不同的問(wèn)題:
能量型儲(chǔ)能(如鋰電):側(cè)重于長(zhǎng)時(shí)間、大容量的能量?jī)?chǔ)存與釋放,解決能量在時(shí)間上的轉(zhuǎn)移問(wèn)題(如削峰填谷、長(zhǎng)時(shí)備用),是工具箱中的“大容量蓄水池”。
功率型/響應(yīng)型儲(chǔ)能(如超級(jí)電容器):側(cè)重于瞬間大功率的吸收與釋放,解決電網(wǎng)或設(shè)備在毫秒/秒級(jí)時(shí)間尺度上的快速功率平衡和瞬態(tài)響應(yīng)問(wèn)題,是工具箱中的“高速調(diào)節(jié)閥”。
混合儲(chǔ)能:將不同技術(shù)集成,以結(jié)合各自?xún)?yōu)勢(shì),提供更全面的解決方案。
超級(jí)電容器憑借其毫秒級(jí)響應(yīng)速度、極高的功率密度和百萬(wàn)次循環(huán)壽命,天然地被定位為解決那些需要“短時(shí)高頻”響應(yīng)問(wèn)題的“快響利器”,今朝時(shí)代開(kāi)發(fā)的雙電層超級(jí)電容單體,響應(yīng)時(shí)間<1 ms、循環(huán)壽命達(dá)100 萬(wàn)次,可在–40℃~65℃環(huán)境下安全運(yùn)行,正是功率型儲(chǔ)能的典范。
02
超級(jí)電容器:補(bǔ)全新型電力系統(tǒng)彈性功能的“關(guān)鍵拼圖”
新型電力系統(tǒng)需要彈性來(lái)應(yīng)對(duì)可再生能源的波動(dòng)。超級(jí)電容器正是提升系統(tǒng)彈性的關(guān)鍵拼圖之一。
高頻調(diào)頻與調(diào)相
新能源發(fā)電量波動(dòng)劇烈,要求電網(wǎng)輔助服務(wù)具備極高的響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)頻率。超級(jí)電容器的高速響應(yīng)能力(毫秒級(jí))和超長(zhǎng)循環(huán)壽命使其在一次調(diào)頻、二次調(diào)頻以及靜態(tài)調(diào)相等對(duì)瞬時(shí)功率和循環(huán)次數(shù)要求極高的應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)異。在中國(guó)華能內(nèi)蒙古伊敏電廠(chǎng)660MW火儲(chǔ)聯(lián)調(diào)項(xiàng)目中,使用全超級(jí)電容耦合火電機(jī)組,實(shí)現(xiàn)Kp值及日均調(diào)頻里程大幅提升,驗(yàn)證了今朝時(shí)代鈦基超級(jí)電容在極寒地區(qū)的大功率支撐能力。在大唐集團(tuán)山東魯北電廠(chǎng)9MW雙電層超級(jí)電容火儲(chǔ)聯(lián)調(diào)項(xiàng)目中,使用超級(jí)電容+鋰電池混合儲(chǔ)能調(diào)頻,Kp值由2.5提升至3.8,調(diào)頻收益提高1.9倍。
挖掘“增量市場(chǎng)”
新型電力系統(tǒng)下,輔助服務(wù)在發(fā)電量中的占比將大幅提升,形成千億級(jí)“增量市場(chǎng)”。這個(gè)市場(chǎng)并非簡(jiǎn)單地瓜分現(xiàn)有蛋糕,而是對(duì)波動(dòng)性增加帶來(lái)的新需求的響應(yīng)。超級(jí)電容器正是在這一“增量”中,憑借其獨(dú)特的功率特性,找到并鞏固了其價(jià)值空間。
混合應(yīng)用實(shí)現(xiàn)協(xié)同
今朝時(shí)代在混合儲(chǔ)能(超容+鋰電,甚至+鈉電)方面的探索,體現(xiàn)了技術(shù)并非孤立存在。通過(guò)將超級(jí)電容器與能量型電池結(jié)合,可以構(gòu)建出兼具快速響應(yīng)能力和一定能量容量的混合系統(tǒng),為電網(wǎng)提供更全面、經(jīng)濟(jì)的輔助服務(wù)解決方案,實(shí)現(xiàn)不同“工具”在工具箱內(nèi)的協(xié)同。今朝時(shí)代在山西偏關(guān)的全球最大百兆瓦級(jí)混合儲(chǔ)能獨(dú)立調(diào)頻電站,展示了20倍于電站自身規(guī)模新能源消納能力。
03
超級(jí)電容器:數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與高端應(yīng)用所需的“可靠引擎”
除了電網(wǎng),超級(jí)電容器在構(gòu)建更智能、更可靠的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和高端應(yīng)用中也扮演著“關(guān)鍵拼圖”的角色:
數(shù)據(jù)中心:AI算力的高負(fù)荷運(yùn)算會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)巨大的功率需求和潛在的電壓波動(dòng)。超級(jí)電容器的高功率密度和瞬時(shí)放電能力,能夠快速響應(yīng)這些功率沖擊,穩(wěn)定電壓,保障核心計(jì)算單元的穩(wěn)定運(yùn)行,避免算力損失。
高端制造:在使用精密設(shè)備進(jìn)行對(duì)可靠性、瞬時(shí)功率要求極高的生產(chǎn)制造中,超級(jí)電容器作為瞬態(tài)功率支撐和波動(dòng)補(bǔ)償,保障設(shè)備精度和運(yùn)行穩(wěn)定,也是其在特定高端應(yīng)用中作為“關(guān)鍵拼圖”的例證。
這些應(yīng)用場(chǎng)景的共同之處在于,它們對(duì)電力質(zhì)量和響應(yīng)速度有著遠(yuǎn)超常規(guī)的嚴(yán)格要求,超級(jí)電容器憑借其物理特性完美匹配這些需求,形成技術(shù)壁壘,是這些復(fù)雜系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行中不可或缺的組件。今朝時(shí)代將持續(xù)探索并引領(lǐng)超級(jí)電容的全域多場(chǎng)景應(yīng)用,與更多頭部企業(yè)開(kāi)展深度合作。
04
完善工具箱生態(tài):行業(yè)協(xié)同與政策適配
要讓超級(jí)電容器更好地融入和補(bǔ)全儲(chǔ)能技術(shù)工具箱,并與生態(tài)內(nèi)的其他技術(shù)協(xié)同發(fā)展,還需要克服一些挑戰(zhàn):
提升行業(yè)“聲量”:作為相對(duì)小眾的技術(shù),超級(jí)電容器在政策制定和市場(chǎng)設(shè)計(jì)中的聲音仍顯微弱。需要行業(yè)企業(yè)“抱團(tuán)”,通過(guò)協(xié)會(huì)等平臺(tái),主動(dòng)與相關(guān)部門(mén)溝通,提升其獨(dú)特價(jià)值的認(rèn)知度,影響政策方向。
構(gòu)建系統(tǒng)化標(biāo)準(zhǔn)與機(jī)制:不僅需要超級(jí)電容器自身的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),更需要其與其他儲(chǔ)能技術(shù)、以及與電網(wǎng)調(diào)度的接口標(biāo)準(zhǔn),以促進(jìn)混合系統(tǒng)和更復(fù)雜應(yīng)用的集成。市場(chǎng)交易機(jī)制也需完善,充分體現(xiàn)功率型、響應(yīng)型儲(chǔ)能提供的輔助服務(wù)價(jià)值(如合理的容量補(bǔ)償機(jī)制和多元化的交易品種)。
促進(jìn)行業(yè)合作與共生:鼓勵(lì)超級(jí)電容器企業(yè)與電池企業(yè)、系統(tǒng)集成商、電網(wǎng)公司、大型工業(yè)用戶(hù)等生態(tài)伙伴加強(qiáng)合作,共同開(kāi)發(fā)和推廣混合儲(chǔ)能、微電網(wǎng)、智能樓宇、數(shù)據(jù)中心電源等綜合解決方案,實(shí)現(xiàn)技術(shù)間的“共生共融”。
05
拼合未來(lái):多元技術(shù)共筑彈性能源體系
十六年專(zhuān)注打造超級(jí)電容核心技術(shù),今朝時(shí)代已在風(fēng)電變槳、火儲(chǔ)聯(lián)調(diào)、獨(dú)立調(diào)頻電站及AI數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域?qū)覄?chuàng)佳績(jī)。隨著新的制造基地規(guī)劃落地,公司將以更充沛的產(chǎn)能與更廣泛的服務(wù)網(wǎng)絡(luò),為全球新型電力系統(tǒng)與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)提供高速調(diào)節(jié)與極致可靠的“關(guān)鍵拼圖”方案。
未來(lái)的能源系統(tǒng)不再由單一儲(chǔ)能技術(shù)所主導(dǎo),而是由多種功能互補(bǔ)的技術(shù)共同構(gòu)建的復(fù)雜生態(tài);超級(jí)電容器憑借其高功率、快響應(yīng)、長(zhǎng)循環(huán)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),正成為這一彈性、智能、安全能源體系中不可或缺的核心構(gòu)件。今朝時(shí)代等企業(yè)的實(shí)踐證明,唯有深耕細(xì)分領(lǐng)域、精準(zhǔn)定位,并與其他儲(chǔ)能技術(shù)深度協(xié)同,才能在日益“內(nèi)卷”的市場(chǎng)中開(kāi)辟并鞏固高價(jià)值立足點(diǎn)。
抓住新型電力系統(tǒng)與新興應(yīng)用的拐點(diǎn),加強(qiáng)行業(yè)協(xié)同與政策溝通,精心打磨每一件“工具”,方能共同拼合出一個(gè)更加健壯、更具韌性的能源未來(lái)——這不僅是超級(jí)電容行業(yè)的發(fā)展之道,更是構(gòu)建未來(lái)能源系統(tǒng)的重要啟示。