近年來(lái)，中國(guó)能源轉(zhuǎn)型不斷加速，清潔能源發(fā)展進(jìn)入快車道，中國(guó)能源含“綠”量不斷提升。截至今年9月底，中國(guó)風(fēng)電、光伏裝機(jī)合計(jì)達(dá)到12.5億千瓦，提前6年實(shí)現(xiàn)了習(xí)近平主席在2020年氣候雄心峰會(huì)上宣布的，到2030年中國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上的目標(biāo)。隨著新能源的量越來(lái)越大，對(duì)新型儲(chǔ)能的需要也更加迫切。目前我國(guó)新型儲(chǔ)能領(lǐng)域做得怎樣呢?
10月18日，山西省運(yùn)城市，全國(guó)首個(gè)百兆瓦級(jí)混合儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目線路全線貫通，正式進(jìn)入并網(wǎng)試運(yùn)行階段。
這個(gè)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目共包括25個(gè)飛輪儲(chǔ)能單元和15個(gè)磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能單元。飛輪就相當(dāng)于一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺，需要儲(chǔ)能時(shí)，通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)巨大的飛輪高速旋轉(zhuǎn)，把電力變?yōu)閺?qiáng)大的機(jī)械能，需要用電時(shí)，再通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的飛輪，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，把飛輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
目前，我國(guó)正在推進(jìn)多種新型儲(chǔ)能設(shè)施的建設(shè)，而像這種通過(guò)飛輪和電池相結(jié)合的儲(chǔ)能項(xiàng)目，只是其中之一。
那么，什么是新型儲(chǔ)能?儲(chǔ)能是指通過(guò)各種方式把能量以某種形式存儲(chǔ)起來(lái)，在需要時(shí)再以特定的形式釋放出來(lái)的過(guò)程。儲(chǔ)能分為傳統(tǒng)儲(chǔ)能和新型儲(chǔ)能，傳統(tǒng)儲(chǔ)能的主要代表就是抽水蓄能電站。
新型儲(chǔ)能是除抽水蓄能外，以輸出電力為主要形式的儲(chǔ)能技術(shù)，具有建設(shè)周期短、選址簡(jiǎn)單靈活、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
新時(shí)代以來(lái)，我國(guó)堅(jiān)持走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的發(fā)展道路，堅(jiān)定不移貫徹落實(shí)能源安全新戰(zhàn)略，能源轉(zhuǎn)型發(fā)展不斷邁上新臺(tái)階。綠色能源供給能力大幅提升。截至今年9月末，中國(guó)風(fēng)電、光伏裝機(jī)合計(jì)達(dá)到12.5億千瓦，非化石能源發(fā)電裝機(jī)歷史性超過(guò)火電?？稍偕茉茨臧l(fā)電量達(dá)到3萬(wàn)億千瓦時(shí)左右，約占全社會(huì)用電量的1/3，其中，風(fēng)電光伏發(fā)電量超過(guò)全國(guó)城鄉(xiāng)居民生活用電量。
中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專委會(huì)主任、中科院工程熱物理研究所所長(zhǎng) 陳海生：可再生能源相對(duì)于化石能源存在兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)就是可再生能源的能量密度比較低，比如說(shuō)風(fēng)能、太陽(yáng)能，這就需要轉(zhuǎn)換成更加強(qiáng)有力的能源形式，比如說(shuō)我們通過(guò)風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電轉(zhuǎn)化成電。另外一方面就是可再生能源存在著間歇性、不穩(wěn)定性，就是我們通常所說(shuō)的靠天吃飯，這就需要儲(chǔ)能，將可再生能源轉(zhuǎn)化成連續(xù)穩(wěn)定的能源，就對(duì)新型儲(chǔ)能提出了重大的需求。
我國(guó)高度重視新型儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近年來(lái)，國(guó)家層面相繼出臺(tái)了《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》等一系列相關(guān)政策，健全頂層設(shè)計(jì)，開(kāi)展創(chuàng)新示范，大力加強(qiáng)行業(yè)管理。
利好政策推動(dòng)下，新型儲(chǔ)能發(fā)展步入快車道。
專家認(rèn)為，新型儲(chǔ)能持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)已經(jīng)形成，但過(guò)程中仍有一些痛點(diǎn)問(wèn)題需要解決。
中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專委會(huì)主任、中科院工程熱物理研究所所長(zhǎng) 陳海生：對(duì)新型儲(chǔ)能的要求主要包括6個(gè)方面：大規(guī)模、長(zhǎng)壽命、低成本、高安全性、高效率和資源不受限制，就好像一個(gè)“六邊形戰(zhàn)士”。目前不同技術(shù)路線的新型儲(chǔ)能技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，還不存在某一種儲(chǔ)能技術(shù)，能夠在這6個(gè)方面都強(qiáng)。比如說(shuō)鋰電池，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)它的功率和容量的要求越來(lái)越高，所以說(shuō)單體的電池做的也越來(lái)越大，這就帶來(lái)另外一個(gè)問(wèn)題，就是安全性的挑戰(zhàn)越來(lái)越高。
如何突破這些瓶頸?現(xiàn)階段，技術(shù)創(chuàng)新是新型儲(chǔ)能突破發(fā)展瓶頸的內(nèi)生動(dòng)力。我國(guó)正在這個(gè)領(lǐng)域以多種技術(shù)路線進(jìn)行推進(jìn)。按儲(chǔ)存的方式，新型儲(chǔ)能可以分為兩類：一類是儲(chǔ)存能量，把電轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能等能量存起來(lái)，需要時(shí)再轉(zhuǎn)化為電力釋放出來(lái);另一類是電池儲(chǔ)電，通俗講，就是把電量充進(jìn)電池，需要時(shí)由電池來(lái)放電。其中，技術(shù)相對(duì)較為成熟的就是電池儲(chǔ)能的方式，這在我國(guó)很多地方已經(jīng)投入實(shí)際使用。
廣東佛山市電力供應(yīng)的“大腦中樞”——電力調(diào)控中心，控制著全市430多萬(wàn)用戶的生產(chǎn)生活用電，實(shí)時(shí)根據(jù)電力需求的變化調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷。
作為新型儲(chǔ)能設(shè)施，整個(gè)儲(chǔ)能電站起到的正是“超級(jí)充電寶”的作用。
南網(wǎng)儲(chǔ)能公司科技公司運(yùn)營(yíng)中心總經(jīng)理 王勁：電網(wǎng)用電負(fù)荷低谷時(shí)，把電廠發(fā)出的多余的電儲(chǔ)存到250個(gè)電池儲(chǔ)能柜內(nèi)，用電高峰時(shí)，把電池儲(chǔ)能柜里的電能釋放出來(lái)支持電網(wǎng)的電力供應(yīng)。
目前，電池儲(chǔ)能已成為我國(guó)新型儲(chǔ)能的主導(dǎo)方式，國(guó)家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，已投運(yùn)新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模中，鋰離子電池儲(chǔ)能占比97.4%，為我國(guó)打造新型電力系統(tǒng)發(fā)揮重要作用。與此同時(shí)，區(qū)別于電池儲(chǔ)能，以能量轉(zhuǎn)化為路徑的新型儲(chǔ)能技術(shù)也正在快速發(fā)展。
壓縮空氣儲(chǔ)能是什么原理呢?
中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所儲(chǔ)能研發(fā)中心副主任 李文：利用多余的電來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)壓縮機(jī)把空氣壓縮到高壓狀態(tài)，最后存儲(chǔ)到儲(chǔ)氣裝置中，在有需要的時(shí)候，我們利用所存儲(chǔ)的高壓空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行做功發(fā)電。
光熱儲(chǔ)能電站是怎么運(yùn)轉(zhuǎn)的?
電站通過(guò)高精度智能定日鏡，實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，將太陽(yáng)直接輻射光反射聚集到吸熱塔上，將吸熱塔內(nèi)的熔鹽加熱到560多℃的高溫，將高溫的熔鹽進(jìn)行儲(chǔ)存，在需要發(fā)電時(shí)再通過(guò)高溫熔鹽與水進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
2023年以來(lái)，新型儲(chǔ)能技術(shù)百花齊放，300兆瓦等級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目、兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目、大型鋰離子電池儲(chǔ)能電站相繼開(kāi)工建設(shè)，重力儲(chǔ)能、液態(tài)空氣儲(chǔ)能等新技術(shù)也加速落地實(shí)施。我國(guó)新型儲(chǔ)能得到了高速發(fā)展，市場(chǎng)呈現(xiàn)前所未有的繁榮，新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模連年大幅攀升。
截至2024年6月，新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)首次超過(guò)百吉瓦時(shí)，比去年底增長(zhǎng)40%。中國(guó)新增新型儲(chǔ)能項(xiàng)目數(shù)量同比增長(zhǎng)95%，新增規(guī)模同比增長(zhǎng)71%。
新型儲(chǔ)能不僅是能源轉(zhuǎn)型和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐，更是拓展了新能源的全產(chǎn)業(yè)鏈。國(guó)家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，“十四五”以來(lái)，新增新型儲(chǔ)能裝機(jī)直接推動(dòng)經(jīng)濟(jì)投資超1000億元，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)一步拓展，成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新動(dòng)能”。而這個(gè)“新動(dòng)能”是如何推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的呢?
以目前在我國(guó)新型儲(chǔ)能技術(shù)路線使用比較廣泛的鋰離子電池為例，僅寶塘儲(chǔ)能站對(duì)鋰電池的需求量就達(dá)到了近67萬(wàn)個(gè)——這是一個(gè)急劇擴(kuò)增的龐大市場(chǎng)。
位于重慶銅梁的海辰儲(chǔ)能重慶制造基地，總投資130億元。近年來(lái)，重慶銅梁區(qū)著力培育壯大新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈，加快建設(shè)中國(guó)西部新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)新高地。
與此同時(shí)，銅梁區(qū)與重慶大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)合作，建立了新型儲(chǔ)能的研發(fā)平臺(tái)，以產(chǎn)業(yè)的需求引導(dǎo)研發(fā)，以研發(fā)的成果助力發(fā)展。
像重慶銅梁高新區(qū)這樣的儲(chǔ)能電池制造基地只是我國(guó)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)集群中的一個(gè)縮影，目前全國(guó)各地都在大力發(fā)展和積極布局新型儲(chǔ)能。截止到今年上半年，全國(guó)已有26個(gè)省區(qū)出臺(tái)了相應(yīng)的支持政策和舉措，推動(dòng)著新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的建設(shè)穩(wěn)步駛?cè)雽拸V的快車道。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已經(jīng)建成了全球最大、最完整的新能源全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)設(shè)計(jì)和制造體系。
中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)研究院能源研究所能源系統(tǒng)分析中心副主任 劉堅(jiān)：中國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)形成了非常完整的新興儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模，產(chǎn)品造價(jià)方面，在國(guó)際上面也是很有競(jìng)爭(zhēng)力的。現(xiàn)在接近大約一半的新興儲(chǔ)能產(chǎn)品向海外出口，形成了一個(gè)走出去的非常重要的名片。
儲(chǔ)能是新型能源體系不可或缺的一部分。目前中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，但是依然面臨核心技術(shù)仍需提升、政策機(jī)制不夠健全等問(wèn)題，而且儲(chǔ)能項(xiàng)目普遍面臨盈利難。新能源新儲(chǔ)能還需要新機(jī)制的支持。通過(guò)政策機(jī)制的設(shè)計(jì)來(lái)推動(dòng)這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并且通過(guò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來(lái)加速技術(shù)的迭代升級(jí)，這樣新能源儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展才會(huì)更加動(dòng)力十足，從而加速新型能源體系的建設(shè)。
評(píng)論