中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)背景下，新型儲(chǔ)能技術(shù)呈現(xiàn)百舸爭(zhēng)流之勢(shì)。
1月6日，國(guó)家能源局官網(wǎng)發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)（征求意見(jiàn)稿）》，提出在向新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，以2030年、2045年、2060年為重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)形態(tài)由“源網(wǎng)荷”三要素向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”四要素轉(zhuǎn)變，儲(chǔ)能系統(tǒng)將成核心增量。
2022年，儲(chǔ)能領(lǐng)域出臺(tái)了兩條核心政策，即《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》和《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》?！丁笆奈濉毙滦蛢?chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》促使了儲(chǔ)能大火，后者則推動(dòng)了儲(chǔ)能商業(yè)模式的打通。
在國(guó)家發(fā)改委高技術(shù)司出臺(tái)的《“十四五”能源技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃》中，儲(chǔ)能技術(shù)被列為“新型電力系統(tǒng)及其支撐技術(shù)”。從宏觀定位來(lái)看，儲(chǔ)能的作用是支撐新型電力系統(tǒng)的發(fā)展，后續(xù)對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求或?qū)@于此。
抽水蓄能以外的儲(chǔ)能形式都是新型儲(chǔ)能，新型儲(chǔ)能技術(shù)主要包括機(jī)械儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能等。
新型儲(chǔ)能發(fā)展總體上處于由研發(fā)示范向商業(yè)化發(fā)展的過(guò)渡階段。其中，鋰離子電池發(fā)展較為成熟，實(shí)現(xiàn)了商業(yè)應(yīng)用；壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、液流電池和鈉離子電池已進(jìn)入示范應(yīng)用階段；重力儲(chǔ)能等技術(shù)正在迅速發(fā)展。
新型儲(chǔ)能具備建設(shè)周期短、布局靈活、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。從效率上看，新型儲(chǔ)能均接近或高于抽水蓄能；從經(jīng)濟(jì)性看，鋰離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能成本正在快速下降，逐步向抽水蓄能接近。此外，安全性也是各類新型儲(chǔ)能技術(shù)關(guān)注的重點(diǎn)。
國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2022年，全國(guó)已投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模達(dá)870萬(wàn)千瓦，平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)約2.1小時(shí)，同比增長(zhǎng)110%以上。其中，鋰離子電池儲(chǔ)能在全國(guó)新型儲(chǔ)能裝機(jī)中占到90%以上。
我國(guó)新型儲(chǔ)能技術(shù)多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)明顯，在短時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域，鋰電池儲(chǔ)能已經(jīng)占據(jù)了絕對(duì)主導(dǎo)地位，而在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域，鋰電池、液流電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能等新技術(shù)的角逐才剛剛開(kāi)始。
4個(gè)小時(shí)以上長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)已是國(guó)際層面的共性需求。2021年11月舉行的《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》第26次締約方會(huì)議（COP26）上，麥肯錫、谷歌、西門子等牽頭成立了長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能理事會(huì)（LDES）。
在電力儲(chǔ)能領(lǐng)域，規(guī)?；L(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)仍舊欠缺。新型儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)追求提供和抽水蓄能一樣的性能，而目前的電化學(xué)儲(chǔ)能要達(dá)到這樣的標(biāo)準(zhǔn)還面臨很大困難。因此，在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用層面，更多地出現(xiàn)了壓縮空氣、大規(guī)模液流等新技術(shù)的身影。
我國(guó)已有部分地區(qū)新型儲(chǔ)能強(qiáng)制配儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)要求在4小時(shí)以上。2022年12月13日，內(nèi)蒙古人民政府辦公廳印發(fā)的《內(nèi)蒙古自治區(qū)支持新型儲(chǔ)能發(fā)展的若干政策（2022—2025年）》提到，新建市場(chǎng)化并網(wǎng)新能源項(xiàng)目，配建儲(chǔ)能原則上不低于新能源項(xiàng)目裝機(jī)容量的15%，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)4小時(shí)以上。
2023年1月12日，西藏發(fā)改委印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)西藏自治區(qū)光伏產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》提到，按照不低于全區(qū)上一年度最大電力負(fù)荷增量的25%安排新增項(xiàng)目，配置儲(chǔ)能規(guī)模不低于項(xiàng)目裝機(jī)容量的20%，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)不低于4小時(shí)。
同時(shí)，海上風(fēng)電項(xiàng)目配置4小時(shí)以上儲(chǔ)能的趨勢(shì)也逐漸顯現(xiàn)。上海市發(fā)改委發(fā)布的《關(guān)于公布杭州灣海上風(fēng)電項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)配置工作方案的通知》中，共公布了4個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目，共計(jì)規(guī)模800MWh。按照上海市能源主管部門的要求，這些海上風(fēng)電項(xiàng)目都將配套建設(shè)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)，儲(chǔ)能配置時(shí)長(zhǎng)4小時(shí)以上。方案還要求，若為鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，工作壽命10 年以上、系統(tǒng)效率大于90%；若為液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，工作壽命20 年以上、系統(tǒng)效率大于80%。
目前，鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)正在積極推出以4小時(shí)、6小時(shí)甚至8小時(shí)的持續(xù)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)，且在內(nèi)蒙古等地區(qū)已有4小時(shí)以上項(xiàng)目應(yīng)用。不過(guò)，無(wú)論發(fā)電側(cè)還是電網(wǎng)側(cè)，磷酸鐵鋰電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能電站，其擴(kuò)展容量的邊際成本仍高于液流電池等技術(shù)。
液流電池產(chǎn)業(yè)化也在不斷提速。2023開(kāi)年以來(lái)，全釩、鋅鐵、鋅溴、鐵鉻各種技術(shù)路線液流電池動(dòng)態(tài)不斷。2022年11月，中核匯能1GWh全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)標(biāo)，大連融科、偉力得、液流儲(chǔ)能、國(guó)網(wǎng)電科院武漢南瑞、山西國(guó)潤(rùn)儲(chǔ)能五家企業(yè)入圍，均價(jià)3.1元/Wh，這也是國(guó)內(nèi)首次GWh液流電池儲(chǔ)能集采開(kāi)標(biāo)。
壓縮空氣儲(chǔ)能可以很好滿足儲(chǔ)能技術(shù)長(zhǎng)時(shí)、大容量的需求，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)一般在4小時(shí)以上，全生命周期度電成本可降至0.2~0.3，適用于大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景，國(guó)內(nèi)已開(kāi)展100kW~350MW不同規(guī)模試驗(yàn)示范，市場(chǎng)有望在2023年迎來(lái)爆發(fā)。國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局已專門出臺(tái)《關(guān)于實(shí)施支持性電價(jià)政策 開(kāi)展壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目示范的通知（征求意見(jiàn)稿）》，2023年有望正式發(fā)布。
有觀點(diǎn)認(rèn)為，未來(lái)壓縮空氣儲(chǔ)能可能會(huì)替代一些當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能的市場(chǎng)份額。新型電力系統(tǒng)背景下，“源、網(wǎng)、荷”中留給電化學(xué)儲(chǔ)能最大的市場(chǎng)在負(fù)荷端，電化學(xué)儲(chǔ)能在負(fù)荷端具備絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)將會(huì)面臨來(lái)自其它技術(shù)的強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)。
不過(guò)，壓縮空氣儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能同樣需要配合，在放電速率上壓縮空氣儲(chǔ)能較慢，無(wú)法達(dá)到0.5P的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。
此外，氫儲(chǔ)能具有長(zhǎng)存期、高能密度的特點(diǎn)，在電力系統(tǒng)當(dāng)中，氫能可以儲(chǔ)能電轉(zhuǎn)氣，熱電聯(lián)產(chǎn)以及冷熱電三聯(lián)供這三種應(yīng)用途徑進(jìn)行應(yīng)用，是新型儲(chǔ)能的重要技術(shù)路線之一，目前各發(fā)達(dá)國(guó)家都已制定了相關(guān)量化政策。
總體來(lái)看，儲(chǔ)能技術(shù)之間將是互相配合的關(guān)系。新型儲(chǔ)能與抽水蓄能將發(fā)揮互補(bǔ)作用，在開(kāi)發(fā)時(shí)序、建設(shè)布局和響應(yīng)特性等方面可充分互補(bǔ)，共同為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供支撐。
