中國儲能網訊：大約在幾百年前，人類所需的動力大部分還來自于水流、風力、人力。
邁入現代化工業(yè)文明之后，人們學會了用煤炭、石油、天然氣自己制造動力，隨著人們對化石能源大量的開發(fā)使用，不但使得資源儲量大大減少，而且直接燃燒化石燃料造成的環(huán)境污染問題與日俱增。
然后，人們把目光重新投向了自然界。風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電等，可再生能源的發(fā)展便在這樣的契機下誕生了。
根據國際可再生能源署（IRENA）數據，截至2022年底，全球可再生能源發(fā)電容量達到32.72 億千瓦，其中大部分增長來自光伏和風電。
而截至2022年底，中國可再生能源總裝機量已經突破12.13億千瓦，首次超越了傳統(tǒng)火電的裝機量，其中，中國風電和光伏總裝機量為7.6億千瓦。
什么水平？僅中國的可再生能源裝機量就已經超過了全球的三分之一，中國成為了全球可再生能源裝機增長的最大引擎！
為實現“雙碳”目標，中國風電、太陽能發(fā)電總裝機容量在2030年時，預估要達到12億千瓦以上。沒有任何懸念，未來數年內新能源裝機量仍將強勁增長。
在可再生能源領域，中國已經成為風電和太陽能發(fā)電的強國。
就從2022年的發(fā)電量數據來說，中國可再生能源發(fā)電量達到了2.7萬億千瓦時，占全社會用電量的31.6%，其中風電、光伏發(fā)電量突破1萬億千瓦時，達到1.19萬億千瓦時，占全社會用電量的13.8%。
新能源轉型的浪潮，浩浩蕩蕩而來，如黎明時溫暖的陽光，亦如珠璣落盤的春雨。
電力系統(tǒng)已經并將持續(xù)發(fā)生深刻變化，逐步過渡到以高比例新能源和高比例電力電子裝備為特征的新型電力系統(tǒng)階段。
說到這席卷全球的轉型大勢，在如此龐大的增量數據面前，當然會有一些反對的聲音，這樣才顯得似乎合理。反對的聲音無外乎，新能源發(fā)電本身有缺陷，消納形勢依然嚴峻等老生常談的問題。
然而這種問題，在破解能源危機、實現碳中和目標面前，根本算不得什么。
如今有一種強關聯的技術，被認為是能源轉型破局的關鍵所在，這就是新型儲能。
2022年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯合印發(fā)《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，明確到2030年，新型儲能全面市場化發(fā)展。
什么概念？到那時候，新型儲能會基本滿足構建新型電力系統(tǒng)的需求，將全面支撐能源領域碳達峰目標如期實現！
同時也意味著，大勢所趨面前，中國非常需要儲能！新型儲能必須要在不足10年的時間之內，完成壯大和破局！
起勢：新型儲能來到臺前
五千年文明孕育中國特色。儲能，對于中國而言，源遠流長，早在周朝時期，便已經出現了“凌陰”，即用來存放冰的冷窖，寒冬時節(jié)鑿冰、存冰，夏天的時候便可以拿出來降溫解暑。
《周禮》中記載“凌人掌冰正（政），歲十有二月，令斬冰，三其凌”，這便是中國古代最初的儲能方式。
新中國成立后，百廢待興，中國式現代儲能難免起步較晚，落于人后，1949年中國的電池行業(yè)一度被國外壟斷。但是經過幾代儲能人的艱苦奮斗，中國儲能事業(yè)蒸蒸日上，日新月異！
特別是在“十四五”雙碳戰(zhàn)略提出后，儲能更是成為國之重器，得到了國家大力扶持。
多年以來，中國最為成熟的儲能方式，就是抽水蓄能。截至2022年底，中國抽水蓄能已建、在建裝機規(guī)模達到1.6億千瓦，同時還有接近2億千瓦的抽水蓄能電站正在開展前期勘察設計工作。
這是一件令人興奮的事，但隨著它大規(guī)模的推進，缺點也暴露無遺。
抽水蓄能嚴重依賴地理條件，一般只能建造在山與丘陵存在的地方。并且上下水庫要位于較近的距離內，還得有較高的高度差。
抽水蓄能不但初始建設成本高，而且開發(fā)時間的周期很長。一個120 萬千瓦的電站，通常動輒需要60-80億元的投資，開發(fā)周期長達7年之久。
建成后其與負荷中心通常還不相鄰，往往要進行長距離輸電，從而增加了成本。
要知道，在風光建設勢如破竹，快速推進的情況下，高成本、長周期的特點，決定了抽水蓄能無法及時配套。這是擺在抽水蓄能面前的隱痛！
此背景下，沉寂了十幾年，新型儲能起勢。
所謂新型儲能，指的是抽水蓄能之外的其他儲能技術，包括新型鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能、機械儲能等。
多樣化的儲能技術，在提升電力系統(tǒng)靈活性、促進新能源消納、保障電網安全等方面具有顯著優(yōu)勢，對于推動中國能源結構轉型和保障能源供應安全意義重大。
截至2022年底，中國已投運新型儲能項目裝機規(guī)模達870萬千瓦，比2021年底增長110%以上，平均儲能時長約2.1小時。
在需求增長和技術進步的雙重作用力推動下，新型儲能技術在電力系統(tǒng)中的應用發(fā)展迅速。
根據國際能源網/儲能頭條的統(tǒng)計，已經有26個省市發(fā)布新型儲能相關“十四五”規(guī)劃，初步估計有20個省市將累計完成5485萬千瓦的裝機量。相當于去年裝機量的6倍有余。
蛻變：在爭議中成長
中國的電力工業(yè)始于1882年（清光緒八年）上海南京路第一次裝機發(fā)電，至今已有141年的歷史。
在這樣的電力歷史長河中，毫無疑問新型儲能是小輩，是一個很新的事物，尚處于商業(yè)化早期的階段。
最早被提及，還要追溯到2005年《可再生能源產業(yè)發(fā)展指導目錄》，從這份目錄才開始涉及儲能產業(yè)戰(zhàn)略布局。直到2010年儲能的發(fā)展才首次被寫入《可再生能源法修正案》，規(guī)定“電網企業(yè)應發(fā)展和應用智能電網、儲能技術”。
如今，儲能已成為時代發(fā)展的寵兒。但由于行業(yè)發(fā)展底子淺，很多人對它所帶來的經濟性、價值性等問題開始擔憂。
這種情緒中，影響力最大的當屬工程院院士劉吉臻的觀點。
劉院士旗幟鮮明地表示，“在將來以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，儲能要發(fā)揮作用，但作用十分有限”。他還具體提到，電力的儲存難度、流動總量之大與可實現的存儲量差距懸殊。
被“潑冷水”，一來說明新型儲能已經受到了廣泛關注，二來不同的聲音某種程度上對行業(yè)亦是一種鞭策。
這都是產業(yè)走向成熟必然要經歷的爭議。
在百余年的電力發(fā)展史中，中國電業(yè)的發(fā)展無不與當時的歷史背景和時代特色緊密相連，而此時的新型儲能，也是時代發(fā)展的召喚。
中國電力工業(yè)披荊斬棘，完成了從亦步亦趨、奮力追趕，到并駕齊驅、部分領先的角色轉換。
如今，新型儲能發(fā)展也正在經歷著產業(yè)向上，從落后到先進的一般歷史規(guī)律。
在儲能技術方面，鋰離子電池循環(huán)壽命、能量密度等關鍵技術指標得到大幅度提升，成本快速下降，其他新型儲能技術如壓縮空氣儲能技術指標已經達到全球領先水平。
在儲能應用技術方面，初步掌握了儲能容量配置、儲能電站能量管理、源網荷儲協同控制等關鍵技術，核心指標也達到了國際先進水平。
在儲能裝備產業(yè)化方面，已初步建成包括儲能電池、電池管理系統(tǒng)、功率轉換系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)等在內的電化學儲能裝備產業(yè)鏈，已處于國際領先水平。
在技術標準方面，已初步建立起電力儲能標準體系，先后發(fā)布國家標準13項、能源行業(yè)標準35項、各類團體標準140余項，主導并參與IEC和IEEE國際標準6項。
爭議中發(fā)展，實踐中成功。這一套組合拳下，我們的新型儲能進入了一個嶄新的崛起時期。
價值躍遷：技術創(chuàng)新帶來關鍵改變
新的歷史發(fā)展周期，必將給儲能的發(fā)展帶來千載難逢的機遇！
這時候新型儲能的“支撐作用”就不單是“新型電力系統(tǒng)”這么簡單了，而是承擔著賦能綠色地球的重任！
經過在“技術驗證、示范應用”這前兩個階段的辛勤耕耘，儲能所扮演的角色正在起變化，一張新型電力系統(tǒng)的大網正在形成，那就是“源網荷儲”一體化。
對于儲能自身來說，就是你要具備減輕社會用能成本、提高系統(tǒng)效率、提高安全可靠性、提高經濟性方面的能力，才能真正做大做強。
在這個和技術賽跑的時間窗口，我們將技術的研發(fā)和新型儲能社會影響的研究同時推進，在電源側、電網側、用戶側都取得了讓人刮目相看的進步。
電源側的儲能指的是裝設并接入在常規(guī)電廠、風電站、光伏電站等電源場站內部的儲能系統(tǒng)。
新能源電站配置一定規(guī)模的新型儲能，除了平滑新能源出力、減少棄電、減少對電網的沖擊外，還具備支持系統(tǒng)調峰調頻、抑制寬頻震蕩等功能。
在現貨市場和輔助服務市場中，采用新能源和儲能聯合運行及合理報價策略，可以減少偏差考核導致的經濟懲罰。特別是對光伏發(fā)電，晚高峰出力為零，儲能可以釋放一部分出力。
而在“沙戈荒”等大基地開發(fā)過程中，儲能可以發(fā)揮重要的保供和消納作用。
新能源配置儲能已經成為新能源開發(fā)的一大特點。
電網側儲能是指直接接入公共電網的儲能系統(tǒng)，主要承擔保障故障或異常運行下的系統(tǒng)安全、提升輸配電效率、助力調峰調頻和提高新能源利用水平等功能，同時也可以部分調節(jié)線路潮流。
當前，電網側儲能參與系統(tǒng)調峰有“一充一放”、“兩充兩放”、“多充多放”等模式，具體模式一般根據當地供需平衡需要進行選擇。
由于電網側儲能電站具有雙向有功功率的調節(jié)能力，利用其響應的快速性可自動實現對區(qū)域電網的一次調頻，加強區(qū)域電網頻率緊急支撐的能力。電網側儲能也能夠參與二次調頻，是將儲能電站作為電網AGC的控制電源加以利用。
為了提升儲能價值，在中國，已經有華為數字能源、陽光電源、科華數能、科陸電子、南瑞繼保、特變電工等企業(yè)已經具備構網型儲能技術的能力。
也就是，在并網場景下能提供虛擬慣量、提升短路容量、提高系統(tǒng)強度、虛擬輸電、實現快速響應；在微網場景下能實現黑啟動，可用于離網孤島微電網，也可作為備用電源及UPS不間斷電源。
舉個直白點的例子，內蒙古電網的最西端是額濟納地區(qū)電網，這里承擔了全旗11.46萬平方公里、3萬多老百姓生產生活供電任務。而供電線路通過單回440公里的220千伏線路與主網相連，一旦聯絡線路檢修或者故障時，額濟納全旗都將停電。
并且區(qū)域內具有無常規(guī)同步電源、新能源高比例接入、源荷雙隨機波動、供電可靠性差等特點。
風光新能源裝機110MW，最大負荷70MW，平均負荷35MW。同時配置了具備2.25倍過流能力的25MW/25MWh構網型儲能，算的上是真正意義上的“源網荷儲”一體化項目。
實際運行檢驗中給出的結果，十分漂亮！構網型儲能具備支撐高比例新能源電網的能力。
這個項目打破了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運行對常規(guī)旋轉機組的依賴，檢驗了構網型儲能支撐廣域電網建頻建壓和新能源并網的能力，檢驗了構網型儲能支撐廣域純新能源電力系統(tǒng)調頻調壓、穩(wěn)頻穩(wěn)壓長周期運行的能力。
與此同時，也驗證了構網型儲能系統(tǒng)支撐純新能源電力系統(tǒng)抵御故障沖擊，維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行的能力。
多維度的測試，表明我們在儲能技術價值轉化上，取得了階段性成果。
