中國儲能網訊:在6月各省完成投資備案的儲能項目中,廣東、黑龍江、內蒙古、湖北、甘肅、吉林等省份超10個復合型儲能技術項目完成備案。
從儲能技術類型來看,包括了鋰電池、鈉離子電池、壓縮空氣儲能、全釩液流電池、飛輪儲能、熱熔鹽、石墨烯、二氧化碳卡諾電池、新型固態(tài)電池、超導磁儲能等兩種或以上儲能技術聯合應用復合型儲能項目。
其中廣東省6月5個復合儲能項目完成備案,總規(guī)模超過630MW/1231.40MWh,總投資金額26.9億元,含熱熔鹽、石墨烯、飛輪、鋰電、新型固態(tài)電池、超導磁、鈉離子電池等新型儲能技術組合的復合型儲能項目;黑龍江大同區(qū)百萬級公共儲能中心項目,將建設以全釩液流電池儲能方式為主,壓縮空氣儲能、鈉離子電池儲能為輔的多元化儲能基地,項目總規(guī)劃容量1000MW/4000MWh,項目總投資124億元。
儲能單元集成方式,正在趨向復合型儲能。
復合儲能,就是兩種或以上儲能技術混合搭配,通過優(yōu)勢互補組成優(yōu)化的儲能系統,發(fā)揮能量型儲能介質的持久特點、功率型儲能介質的快速響應特性,以滿足新型電力系統對儲能的多樣化需求。
復合儲能也被作為新型儲能技術示范重點列入多個國家政策及相關文件。如《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出,結合系統需求推動多種儲能技術聯合應用,開展復合型儲能試點示范;《新型電力系統發(fā)展藍皮書》提及,要優(yōu)化新型儲能發(fā)展方式,充分發(fā)揮儲電、儲熱、儲氣、儲冷、儲氫優(yōu)勢,實現多種類儲能的有機結合和優(yōu)化運行,重點解決中遠期新能源出力與電力負荷季節(jié)性不匹配導致的跨季平衡調節(jié)問題。
目前基于單一儲能技術已無法完全兼顧新型電力系統對功率密度、能量密度、響應速度、轉化效率、壽命、成本等全方位的需求,儲能技術逐漸呈現多種類型協同發(fā)展的格局。
超級電容1分鐘內的響應速度,對應電網一次調頻的時間尺度;飛輪儲能15分鐘內響應的特點,可在電力系統二次調頻應用場景發(fā)揮優(yōu)勢;電化學儲能更適合2-4小時調峰應用場景;在季節(jié)性、跨日的儲能技術中,氫儲能、儲熱等技術更具前景。
主要儲能形式的儲能容量和儲能時長
(圖源:《新型電力系統發(fā)展藍皮書》)
從全行業(yè)的尺度來看,新型電力系統對儲能功率、時長、響應時間等呈現多樣化的需求,各種儲能技術路線兼收并蓄是大勢所趨;單一技術路線無法滿足需求愈加常見,復合型儲能系統在應對特殊應用場景時優(yōu)勢突顯;此外,未來儲能電站或將承擔多種應用功能,復合儲能可增加電站靈活性。
參考資料:《電化學儲能系統集成技術痛點及發(fā)展趨勢分析》
目前典型的復合型儲能應用是以飛輪、超級電容為代表的功率型儲能,加上以鋰離子、液流電池為代表的能量型儲能組合搭配,兼具滿足功率密度、能量密度、響應速度、效率、壽命、成本等全方位需求。
飛輪儲能,具有響應快、壽命長、溫度適應性好等優(yōu)點,在電網系統的主要應用場景是調頻。在電網調頻過程中,飛輪系統可隨著電網的變化快速、有效地進行有功/無功補償,平抑波動負荷,緩沖發(fā)電輸出瞬變,為電網穩(wěn)定性保駕護航。目前飛輪儲能在電網側的應用,主要以復合儲能火電聯合調頻項目為主。
比如今年4月投運的華電朔州熱電飛輪+鋰電池復合儲能火力發(fā)電聯合調頻項目,2MW/0.4MWh飛輪儲能+6MW/6MWh鋰離子電池組成復合儲能系統,與現有兩臺火電機組聯合為電網提供調頻服務,有效滿足新型電網對儲能調頻的大容量、高頻次需求。此外,還有寧夏靈武電力光火儲耦合飛輪儲能項目,在2x600MW火電機組配置22MW/4.5MWh飛輪儲能進行調頻,提高火電機組精準靈活性。
平滑出力應用場景,飛輪儲能復合儲能也有落地項目。比如東方汽輪機二氧化碳+飛輪儲能復合儲能示范項目,結合二氧化碳儲能長時大規(guī)模、飛輪儲能響應速度快的特點,平滑電網波動性,解決間歇性問題,提高電力保障安全性。
復合儲能模式可提升儲能系統的綜合性能,對儲能產業(yè)市場交易的多元化具有創(chuàng)新意義,但是復合儲能目前以試點示范項目為主,離規(guī)?;涞剡€有諸多問題需要克服。比如現有儲能單元集成方式較單一,通常是被動適應業(yè)主需求,多種儲能技術耦合應用方案在效率、經濟性方面能否做到1+1>2,仍需更多實踐驗證;復合儲能應用對系統集成、控制端配套產品等都有較高要求。




