近日,國家發展改革委和國家能源局聯合印發《“十四五”新型儲能發展實施方案》,提出到2025年,新型儲能由商業化初期步入規模化發展階段。業內認為,未來幾年,新型儲能行業將迎來持續“加速跑”,適應規模化需求的長時儲能系統加快部署,多元化的儲能技術耦合發展,隨之增加的安全隱患應提前防范。
新型儲能發展受關注
近年來,我國以“風光”為主的新能源發展迅猛。國家能源局數據顯示,截至2021年底,我國可再生能源裝機規模突破10億千瓦,水電、風電裝機均超3億千瓦,海上風電裝機躍居世界第一;全年可再生能源發電量達2.48萬億千瓦時,占全社會用電量的29.8%。
由于新能源具有很大的波動性,快速增加的新能源裝機對能源系統運行帶來較大挑戰。以山西省為例,全省風電裝機規模約3400萬千瓦,但極端天氣下,實際最小出力甚至不到10萬千瓦。“靠天吃飯”的新能源快速增長,要實現“氣象驅動型”的電力平衡,電力安全穩定運行難度加大。
當前我國正在全力構建以新能源為主體的新型電力系統,其典型特征就是“雙高”,即:高比例的可再生能源、高比例的電力電子設備。業內認為,在這種電力系統中,一方面要提升傳統火電機組的調峰能力,另一方面必須加快發展儲能產業。
2021年7月,國家發展改革委、國家能源局聯合印發《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,首次從國家層面提出儲能裝機規模目標,“十四五”期間錨定3000萬千瓦。據此測算,今后4年,我國新型儲能裝機規模將以年均65%左右的速度增長。
去年6月,華陽新材料科技集團(簡稱“華陽集團”)攜手中國科學院物理研究所共建的全球首個1兆瓦時鈉離子電池儲能系統在太原投運。華陽集團新能源蓄能新材料事業部副總經理趙廣說,鋰電池能量密度優于其他類型電池,但鋰元素比較稀缺。鈉離子電池性能優于鉛酸電池,成本低于鋰電,具有成本低、快充性能好、低溫性能強、無過放電特性等優勢,市場應用前景廣闊。
記者注意到,2021年以來,山西已發布10余項有關儲能的政策,幾乎覆蓋各個應用領域,尤其是在可再生能源配置儲能、輔助服務、用戶側儲能等領域進行深入布局,全省共有25個獨立或共享儲能項目備案,項目總投資超240億元,儲能規模超3.9吉瓦/8.2吉瓦時。
呈現新動向
記者采訪發現,當前新型儲能發展呈現以下新動向:
一是長時儲能成主流配置。在新能源裝機快速增加、極端惡劣天氣頻繁出現的背景下,短時儲能無法滿足高比例能源的接入。業內普遍認為,平均持續時間超4小時的長時儲能,將成為未來儲能產業發展的最大看點。
目前,國家自然科學基金、國家重點研發計劃、國家能源局首臺套示范項目等均布局了長時儲能示范項目。華陽集團在現有千噸級鈉離子電池正負極材料、1吉瓦鈉離子電芯生產線的基礎上,今年計劃啟動萬噸級鈉離子電池正負極材料生產項目,通過布局更大規模的儲能生產項目,意在滿足長時儲能需求。
中關村儲能產業技術聯盟秘書長劉為表示,一旦可再生能源發電量達到電力系統60%至70%的市場份額,長時儲能系統將成為電力系統必需的“成本最低的靈活性解決方案”。預計未來幾年,長時儲能系統的部署將會加快。
二是技術呈多元化發展趨勢。目前,我國儲能裝機約90%是抽水蓄能,剩余10%的新型儲能中約90%是鋰電。但未來電力儲能將要應對的風光并網各類應用場景非常復雜,物理儲能與各類電化學儲能耦合發展會成為一種趨勢。
劉為認為,在抽水蓄能和鋰電之外,兩類儲能技術有機會發展起來:一類是有機會突破鋰離子電池成本和資源天花板的新型電池,以鈉離子電池為代表;另一類是在長時儲能應用、短時高頻儲能應用或高安全場景下與鋰電的差異化應用,例如液流電池、液態金屬、金屬離子電池和水系電池等。