美克生能源視角|電化學(xué)儲能的未來發(fā)展

發(fā)布日期:2022-03-29

核心提示:儲能,顧名思義,就是在電力富余時將其存儲下來,在需要時放出,本質(zhì)是通過充放電來實現(xiàn)電網(wǎng)的實時平衡,類似于一個大型充電寶。
 儲能,顧名思義,就是在電力富余時將其存儲下來,在需要時放出,本質(zhì)是通過充放電來實現(xiàn)電網(wǎng)的實時平衡,類似于一個大型“充電寶”。當(dāng)前,主要的儲能方案是采用抽水蓄能,用電低谷時通過電力將水從下水庫抽至上水庫,用電高峰再放水發(fā)電。在不同的儲能技術(shù)路線中,抽水蓄能的技術(shù)最成熟,成本也最低,適合大規(guī)模開發(fā),但由于受地理條件的限制,無論是開發(fā)潛力,還是增長空間,都不如這幾年漲速更快的新型電化學(xué)儲能技術(shù)。而在新能源陣營里,由于光伏對儲能的需求更高,以及考慮到成本問題,目前通行的做法是光伏企業(yè)配備電化學(xué)儲能。

一、電化學(xué)儲能有多流行?

從一組對比強烈的數(shù)字中可以找到答案。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CNESA)數(shù)據(jù)顯示,截至2020年底,在全球已投運儲能的累計裝機中,雖然抽水蓄能占的份額最大,為172.5吉瓦(1吉瓦=100萬千瓦),但增速極低,同比增長只有0.9%;而全球電化學(xué)儲能的累計裝機規(guī)模只有14.2吉瓦,但同比增長高達49.6%。

中國是全球最大的電化學(xué)儲能市場,2020年首次次超過美國,在全球市場的占有率達到了33%。2015~2020年,中國電化學(xué)儲能裝機復(fù)合增長率超過80%,2020年電化學(xué)儲能的同比增長甚至達到了91.2%。如果說全球電化學(xué)儲能還只是在高速路上奔跑,中國的電化學(xué)儲能是在“飛”。

2021年,國家發(fā)改委、能源局發(fā)布了《關(guān)于加快推進新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》,該意見稿聚焦當(dāng)前儲能發(fā)展過程中的一些列問題,對我國儲能發(fā)展做出了整體規(guī)劃。

此次的意見稿中首次明確,到2025年,新型儲能裝機規(guī)模達到3000千瓦以上,鼓勵電化學(xué)儲能、壓縮空氣、飛輪、超級電容等儲能形式多元化發(fā)展。對比前述“十四五”時期的裝機規(guī)模預(yù)期,這也意味著,到2025年,我國新型儲能市場規(guī)模將比2020年底的3.28GW擴大十倍左右。

二、電化學(xué)儲能發(fā)揮的重要作用

1.促進“3060目標(biāo)”實現(xiàn)

隨著全球各主要國家陸續(xù)宣布實現(xiàn)碳中和目標(biāo)時間節(jié)點,太陽能、風(fēng)能等可再生能源將實現(xiàn)全面發(fā)展。但這類可再生能源,受地理環(huán)境影響較大,在時空上具有間歇性和分布不均的特點,如直接并網(wǎng)運行將對電網(wǎng)產(chǎn)生較大沖擊。而儲能系統(tǒng)作為能量存儲和轉(zhuǎn)化設(shè)備,成為支撐能源革命的關(guān)鍵技術(shù)。

“3060目標(biāo)”是我國新時期高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵目標(biāo),國家發(fā)展改革委、國家能源局《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確了,到2025年實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變,裝機規(guī)模達3000萬千瓦以上。到2030年,實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。新型儲能在推動能源領(lǐng)域碳達峰碳中和過程中發(fā)揮顯著作用,也是打通新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵要素。

2.實現(xiàn)電力供需平衡

可再生能源高比例接入電網(wǎng)后,增加了電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻的壓力。儲能的加入,可以保持電網(wǎng)高效安全運行和電力供需平衡。一方面,在大規(guī)??稍偕茉窗l(fā)電環(huán)節(jié),儲能系統(tǒng)有利于削峰填谷,使不穩(wěn)定電力平滑輸出;第二方面儲能可替代部分昂貴的調(diào)峰機組,實現(xiàn)調(diào)峰的功能,提高系統(tǒng)效率。第三方面在輸配電環(huán)節(jié),儲能系統(tǒng)能起到調(diào)峰和提高電網(wǎng)性能的作用,可以增強電網(wǎng)的抗沖擊能力,提高調(diào)解幅度,更好地實現(xiàn)供需平衡。

3.實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)

隨著大規(guī)??稍偕茉措娬镜某掷m(xù)建設(shè),電力系統(tǒng)的負荷波動不斷變大,對調(diào)節(jié)能力的需求也隨之增強。有效利用儲能系統(tǒng),一方面,可將風(fēng)電和光伏發(fā)電的電力出力波動由12%~30%降至3%,與火電出力波動無異。另一方面,大規(guī)模儲能系統(tǒng)可以成為解決風(fēng)電和光伏發(fā)電的并網(wǎng)與消納問題的鑰匙。


 
 
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