技術多元發(fā)展，應用場景不斷拓展，從試點示范轉向規(guī)模化商用

新型儲能進入大規(guī)模發(fā)展期（科技視點·走近新質生產(chǎn)力）

作者：吳月輝

大連全釩液流電池儲能調峰電站的電池集裝箱。中國科學院大連化學物理研究所供圖

今年的《政府工作報告》提出，加強大型風電光伏基地和外送通道建設，推動分布式能源開發(fā)利用，提高電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置和調控能力，發(fā)展新型儲能，促進綠電使用和國際互認，發(fā)揮煤炭、煤電兜底作用，確保經(jīng)濟社會發(fā)展用能需求。這是我國首次將“發(fā)展新型儲能”寫進政府工作報告。

近年來，隨著我國新能源發(fā)電規(guī)模持續(xù)快速增長，新型儲能進入大規(guī)模發(fā)展期。“十四五”以來，新增新型儲能裝機直接推動經(jīng)濟投資超過1000億元，有力支撐能源電力發(fā)展，成為中國經(jīng)濟發(fā)展新動能。

新增裝機規(guī)模大幅增長，新型儲能迎來快速發(fā)展黃金期

2022年10月，中國科學院大連化學物理研究所自主研發(fā)的全釩液流電池儲能技術在遼寧省大連市開花結果——依托該技術建設的大連全釩液流電池儲能調峰電站一期工程正式并網(wǎng)發(fā)電。

“目前，電站一期工程最多可儲存40萬度電，以我國居民每日人均用電2度計算，可滿足20萬居民一天的用電需求。”據(jù)中國科學院大連化學物理研究所副所長李先鋒研究員介紹，該電站全部建成后，一次可儲電80萬度。

大連全釩液流電池儲能調峰電站是我國積極開發(fā)新型儲能技術應用場景、推動新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、加快建設新型能源體系的一個縮影。

加快建設新型能源體系，儲能發(fā)揮著重要作用。

中國科學院工程熱物理研究所所長、中國能源研究會儲能專委會主任委員陳海生說：“儲能是將能量以某種形式存儲起來，在需要的時候再釋放的一個過程。其最重要的作用，就是解決能量生產(chǎn)和需求在時間、空間以及強度上的不匹配。”

近年來，伴隨著風能、太陽能等新能源的快速發(fā)展，其間歇性、波動性對電網(wǎng)安全的影響越來越凸顯。“必須建設一個儲能系統(tǒng)，保證能源的安全和能源系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。”陳海生說，儲能就像是“充電寶”，可以把風電、光伏等新能源富余的電能儲存起來，在用電高峰時放電。“這樣既能促進大規(guī)模風電、光伏等新能源的開發(fā)消納，也能為電力系統(tǒng)運行提供調峰調頻等輔助服務，提高電力系統(tǒng)的靈活性。”他說。

儲能分為傳統(tǒng)儲能和新型儲能。傳統(tǒng)儲能主要包括抽水蓄能，新型儲能包括鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等。陳海生告訴記者，相比傳統(tǒng)儲能，新型儲能具有建設周期短、選址靈活、調節(jié)能力強、響應快速等特點。

受訪專家表示，隨著我國加快構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，新型儲能技術多元發(fā)展、加快迭代，應用場景不斷拓展，新型儲能從試點示范轉向規(guī)模化商用，迎來快速發(fā)展黃金期。

國家能源局數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，全國已經(jīng)建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達3139萬千瓦/6687萬千瓦時，平均儲能時長2.1小時。2023年新增裝機規(guī)模約2260萬千瓦/4870萬千瓦時，較2022年底增長超過260%。

隨著技術的不斷進步，儲能系統(tǒng)的建設和運營成本將逐漸降低，更好支撐新型能源體系建設

從充換電站到新能源場站、電網(wǎng)調峰調頻，新型儲能快速發(fā)展及應用場景不斷拓展的背后，離不開新技術的有力支撐。

在山東肥城，國際首套300兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目已完成主體建設，正在開展系統(tǒng)集成和調試工作。該項目依托中國科學院工程熱物理研究所自主研發(fā)的先進壓縮空氣儲能技術，建成后有望成為全球單機規(guī)模最大、性能最優(yōu)的新型壓縮空氣儲能電站。

中國科學院工程熱物理研究所孵化的中儲國能（北京）技術有限公司總經(jīng)理紀律說：“我們所研發(fā)的先進壓縮空氣儲能技術，可同時解決傳統(tǒng)壓縮空氣儲能依賴大型儲氣洞穴、依賴化石燃料、系統(tǒng)效率低等主要技術瓶頸。研發(fā)團隊突破了1至300兆瓦級壓縮空氣儲能系統(tǒng)核心關鍵技術，擁有完全自主知識產(chǎn)權。”

在廣東深圳，廣東能源集團半固態(tài)電池儲能示范項目正加速推進。該項目采用的半固態(tài)電池儲能設備，來自中國科學院物理研究所的固態(tài)電池技術產(chǎn)業(yè)化平臺——北京衛(wèi)藍新能源科技股份有限公司。

在陳立泉院士帶領下，中國科學院物理研究所的研發(fā)團隊自上世紀70年代起就開始研究固態(tài)電池。該所研究員李泓說：“我們團隊研發(fā)的磷酸鐵鋰固態(tài)儲能電池具備更高的安全等級和更長的循環(huán)性，目前循環(huán)次數(shù)可達6000至1萬次。”

據(jù)專家介紹，當前我國鋰離子電池、壓縮空氣儲能等技術已達到國際領先水平。隨著科技的不斷進步，未來儲能技術將朝著多元化、大規(guī)模、高效率的方向發(fā)展。

陳海生認為，今后長時規(guī)模儲能和構網(wǎng)型儲能技術將備受關注，電池儲能、超級電容、壓縮空氣儲能等多種技術會加快融合。隨著技術的不斷進步，儲能系統(tǒng)的建設和運營成本也將逐漸降低，更好支撐新型能源體系建設。

“新型儲能技術還將與人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等深度融合，實現(xiàn)更高效、更智能的能源儲存和利用。”李泓說。

進一步提升新型儲能技術、優(yōu)化市場環(huán)境

近年來，我國出臺了一系列相關政策，促進和鼓勵儲能項目開發(fā)建設。“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要提出，加快抽水蓄能電站建設和新型儲能技術規(guī)模化應用。2022年1月，國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出，到2025年，新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件；到2030年，新型儲能全面市場化發(fā)展。

加快推動新型儲能規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化和市場化發(fā)展，已成為行業(yè)共識。陳海生認為，2024年儲能裝機將繼續(xù)快速增長，預計全年新增裝機40吉瓦以上，我國儲能將實現(xiàn)從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展的實質性轉變。

受訪專家指出，要從提升技術水平、健全市場機制、完善安全防控、降低應用成本等方面著手，進一步推進儲能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展。

當前，除了鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等技術相對成熟外，其他新型儲能技術路線仍處于示范驗證階段，技術成熟度不高，投運項目運行經(jīng)驗較少。專家們表示，要搶抓時間窗口期，通過系列示范項目驗證技術路線的經(jīng)濟可行性，并針對行業(yè)發(fā)展的難點痛點集中力量聯(lián)合組織攻關，加快突破安全可靠、系統(tǒng)效率高、運維方便的智能化核心技術。

儲能行業(yè)具有高度價格敏感性，目前我國新型儲能市場尚未形成穩(wěn)定的收益模式，盈利水平低、難以形成合理的成本疏導機制是困擾新型儲能發(fā)展的難題。

陳海生表示，對于儲能進入電力系統(tǒng)，要建立更加合理的價格機制和市場環(huán)境。“應從全局的角度來衡量儲能的價值，秉持‘誰受益、誰承擔’的原則，建立發(fā)電、電網(wǎng)、用戶共同承擔的合理儲能價格機制。”

北京衛(wèi)藍新能源科技股份有限公司董事長俞會根認為，要提高儲能產(chǎn)品的性能和質量，盡快建立和完善分等級、定量化的國家標準、行業(yè)標準。

受訪者表示，隨著技術的快速發(fā)展和相關政策的完善，新型儲能將為加快建設新型能源體系、發(fā)展新質生產(chǎn)力提供更強勁的新動能。

（原載于《人民日報》?2024-03-18?第19版）