在2060年以前實(shí)現(xiàn)碳中和的大環(huán)境下,光伏、風(fēng)電等新能源終將處在快速發(fā)展期??墒?,太陽(yáng)會(huì)落山、風(fēng)的“脾氣”難以捉摸,因此,太陽(yáng)能、風(fēng)能只能在特定時(shí)間形成。人們又該怎么解決電力不穩(wěn)定、不連續(xù)的一些問題?答案就是儲(chǔ)能技術(shù)。
儲(chǔ)能技術(shù)相當(dāng)于給電力建銀行,在多余的時(shí)候把部分電力存儲(chǔ)起來,需要時(shí)釋放出來。不久的將來,作為光伏、風(fēng)電等新能源重要支撐環(huán)節(jié)的新儲(chǔ)能行業(yè)有機(jī)會(huì)打開更大市場(chǎng)空間。
在國(guó)際市場(chǎng)上,加快建設(shè)新型儲(chǔ)能,不單單是支撐構(gòu)建新型電力系統(tǒng),消納高比例可再生能源的客觀需要,也是國(guó)際裝備制造業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)熱門領(lǐng)域,發(fā)展新型儲(chǔ)能已經(jīng)形成了基本共識(shí)。而對(duì)于國(guó)內(nèi)來講,盡管新能源發(fā)電近些年獲得了很快的發(fā)展,可是截至2021年,在我國(guó)新能源發(fā)電占有率也僅有11%左右。因此,為了進(jìn)一步提高在我國(guó)新能源發(fā)電的比重,與之配套的儲(chǔ)能技術(shù)便是重中之重了。
新型儲(chǔ)能是什么?它主要包括新型鋰離子電池、液流電池、飛輪、壓縮空氣、氫(氨)儲(chǔ)能、熱(冷)儲(chǔ)能等。以“壓縮空氣儲(chǔ)能”來講,是指在用電低谷時(shí),運(yùn)用電能將空氣壓縮到鹽穴中;用電高峰時(shí),再釋放空氣,推動(dòng)空氣透平發(fā)電。比如在江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目,地下千米的鹽穴化身大型“充電寶”,一個(gè)儲(chǔ)能周期可存儲(chǔ)電量30萬度,等同于6萬居民一整天的用電量。
實(shí)際上,新型儲(chǔ)能并不是“新興事物”?!笆濉币詠?,在我國(guó)新型儲(chǔ)能現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)從研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡,完成了實(shí)質(zhì)性提升。特別是鋰離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能等技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平,2021年底新型儲(chǔ)能總計(jì)裝機(jī)超過400萬千瓦。
近些年,電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)電池安全性、循環(huán)壽命和能量密度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)得到大幅提升,應(yīng)用成本快速下降。近5年,鋰電池能量密度提高了1倍以上、循環(huán)壽命提高了2至3倍、應(yīng)用成本降低超過60%。同時(shí)鈉離子電池、全釩液硫電池等相關(guān)技術(shù)也取得快速發(fā)展,鈉離子電池預(yù)計(jì)在2023年實(shí)現(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn)。
新型儲(chǔ)能技術(shù)大勢(shì)所趨,在我國(guó)進(jìn)展如何?在2月13日國(guó)家能源局召開的新聞發(fā)布會(huì)上,一組數(shù)據(jù)對(duì)此問題作出解答。截止到2022年底,全國(guó)新型儲(chǔ)能裝機(jī)中,鋰離子電池儲(chǔ)能占有率94.5%、壓縮空氣儲(chǔ)能2.0%、液流電池儲(chǔ)能1.6%、鉛酸(炭)電池儲(chǔ)能1.7%、其他技術(shù)路線0.2%。從2022年新增裝機(jī)技術(shù)占有率來看,鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)占比達(dá)94.2%,仍占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位,新增壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能技術(shù)占有率分別達(dá)3.4%、2.3%,占有率增速進(jìn)一步加快。除此之外,飛輪、重力、鈉離子等多種儲(chǔ)能技術(shù)也已進(jìn)入工程化示范階段。
《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》中強(qiáng)調(diào),對(duì)于新能源消納和系統(tǒng)調(diào)峰問題,著力推動(dòng)大容量、中長(zhǎng)時(shí)間尺度儲(chǔ)能技術(shù)示范。結(jié)合各個(gè)地區(qū)資源條件,以及對(duì)不同形式能源需求,促進(jìn)長(zhǎng)時(shí)間電儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能、熱(冷)儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè),推動(dòng)多種形式儲(chǔ)能發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2022年,浙江、山東、河北、青海等多地公布了新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目名單,項(xiàng)目數(shù)量和裝機(jī)量均大幅增加,總裝機(jī)約1800萬千瓦,當(dāng)中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的項(xiàng)目裝機(jī)占有率明顯擴(kuò)大。此外還有數(shù)據(jù)預(yù)計(jì),到2025年末,新型儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的裝機(jī)規(guī)模達(dá)到3000萬千瓦以上,有效支撐清潔低碳、安全高效的能源體系建設(shè)。
業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)分析,將來新型儲(chǔ)能發(fā)展一方面配置時(shí)長(zhǎng)會(huì)由“十四五”時(shí)期的2~4小時(shí)逐步延長(zhǎng)至6~8小時(shí),新能源裝機(jī)占比達(dá)到15%~20%后,4小時(shí)以上的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求將成為剛性需求;與此同時(shí),新型儲(chǔ)能將大規(guī)模發(fā)展,一部分用于電源側(cè),促進(jìn)“新能源+儲(chǔ)能”綠色友好電源發(fā)展,另一部分布局在電網(wǎng)側(cè)發(fā)揮電力支撐作用。
截止到2022年底,已經(jīng)有10余家長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能企業(yè)完成融資,融資金額累計(jì)超10億元,技術(shù)路線主要體現(xiàn)在壓縮空氣儲(chǔ)能和液流電池儲(chǔ)能領(lǐng)域。這也只是一個(gè)開端。依據(jù)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》,到 2025 年,新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)?;l(fā)展階段,具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),到 2030 年,新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。而正巧在本月工業(yè)和信息化部等六部門發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》中,也強(qiáng)調(diào)到2025年產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新取得突破,到2030年形成與國(guó)內(nèi)外新能源需求相匹配的行業(yè)規(guī)模。
從目前來看,在我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“多點(diǎn)開花”,但儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展依然存在掣肘,仍然需要不斷加強(qiáng)技術(shù)革新。雖然各種各樣儲(chǔ)能技術(shù)都發(fā)展迅速,但總的來說,現(xiàn)階段技術(shù)水平在效率、規(guī)模、安全、成本、壽命等多個(gè)方面尚不能完全滿足新型電力系統(tǒng)應(yīng)用的要求;部分儲(chǔ)能技術(shù)的成熟程度有待提高,部分核心關(guān)鍵技術(shù)尚未完全掌握。
為此,工業(yè)和信息化部等六部門發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》強(qiáng)調(diào)不斷加強(qiáng)新型儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展技術(shù)攻關(guān),推動(dòng)先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)品規(guī)模化應(yīng)用。研究攻克超長(zhǎng)壽命高安全性電池體系、規(guī)模性大容量高效儲(chǔ)能、交通工具移動(dòng)儲(chǔ)能等核心技術(shù),加速推進(jìn)研發(fā)固態(tài)電池、鈉離子電池、氫儲(chǔ)能/燃料電池等新型電池。大力推廣智能化生產(chǎn)工藝與裝備、先進(jìn)集成及制造技術(shù)、性能測(cè)試和評(píng)估技術(shù)。提高鋰、鎳、鈷、鉑等核心資源保障能力,增強(qiáng)替代材料的開發(fā)應(yīng)用。大力推廣依托于優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)功率型和能量型電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)。支持建立鋰電等全生命周期溯源管理服務(wù)平臺(tái),深入開展電池碳足跡核算標(biāo)準(zhǔn)與方法研究,著力打造電池產(chǎn)品碳排放管理體系。
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發(fā)表時(shí)間: 2024-02-26