中國儲能網(wǎng)訊:6月16日,國家能源局綜合司下發(fā)《關(guān)于開展新型儲能試點示范工作的通知》,將開展新型儲能的試點項目。正式宣布將新型儲能將納入國家重大工程項目庫!
本次示范工作以推動新型儲能多元化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展為目標(biāo),組織遴選一批典型應(yīng)用場景下,在安全性、經(jīng)濟性等方面具有競爭潛力的各類新型儲能技術(shù)示范項目。《規(guī)則》指出,示范項目申報主體原則上為項目業(yè)主單位。確需聯(lián)合申報的,應(yīng)說明必要性和具體分工。參與申報的單位應(yīng)為中華人民共和國境內(nèi)注冊,具有獨立法人資格、無不良信用記錄的企業(yè),并擁有較強的經(jīng)濟實力、技術(shù)研發(fā)和融合創(chuàng)新能力。
近年來隨著能源應(yīng)用場景豐富和經(jīng)濟性逐漸顯現(xiàn),全球新型儲能發(fā)展將迎來快速發(fā)展期。目前,我國儲能企業(yè)正加速升級,一方面致力于提升技術(shù)、降低成本,加速迎接光儲平價時代;一方面致力于感知下游需求,拓展應(yīng)用場景,將儲能市場進一步做大。
新能源儲能技術(shù)現(xiàn)狀
新型儲能所包括的技術(shù)類型眾多,按照能量存儲方式不同主要分為機械儲能、電磁儲能、電化學(xué)儲能、化學(xué)儲能和儲熱等幾大類。每大類技術(shù)當(dāng)中又有多種完全不同的技術(shù)路線。根據(jù)放電時長,可將其分為功率型電儲能、能量型電儲能以及儲熱(冷)技術(shù)。
一、壓縮空氣儲能(Compressed Air Energy Storage,簡稱CAES)
壓縮空氣儲能是機械儲能的一種形式。在電網(wǎng)低谷時,利用富余的電能,帶動壓縮機生產(chǎn)高壓空氣,電能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力勢能;電網(wǎng)高峰時,空氣從儲氣室釋放,從而帶動發(fā)電機發(fā)電,又將空氣的壓力勢能轉(zhuǎn)化為電能。壓縮空氣儲能技術(shù)屬于相對進展較快、較為成熟的技術(shù),已進入100MW級示范項目階段。
技術(shù)優(yōu)劣勢:壓縮空氣儲能系統(tǒng)具有容量大、工作時間長、經(jīng)濟性能好、充放電循環(huán)多等優(yōu)點。壓縮空氣儲能技術(shù)與蒸汽輪機、燃?xì)廨啓C系統(tǒng)同宗同源,技術(shù)通用性強,設(shè)備開發(fā)基礎(chǔ)較好,建造成本和運行成本容易控制,具有很好的經(jīng)濟性。
二、液流電池
液流電池具有容量大、安全性好、功率與容量解耦等優(yōu)點,適合作為大規(guī)模長時儲能的選擇。全釩液流電池是目前最為成熟的液流電池體系,釩的多價態(tài)特性使得其面臨的技術(shù)問題最少,技術(shù)最為成熟。但主要活性物質(zhì)釩的成本占系統(tǒng)成本比例高,限制了其造價的下降。
三、鈉離子電池
鈉離子電池具有理論成本低、特性與鋰離子電池相近、安全性好等優(yōu)點,適合在對成本要求苛刻的應(yīng)用場景下替代成本較高的鋰離子電池。鈉離子電池的正負(fù)極材料所需資源在地殼儲量豐富,分布均勻,且開采更加經(jīng)濟環(huán)保,被業(yè)界認(rèn)為是比鋰離子電池更具經(jīng)濟性的電池技術(shù)。
目前鈉離子電池技術(shù)主要分為三條路線,即層狀過渡金屬鈉離子氧化物、普魯士藍(lán)、聚陰離子類鈉離子化合物,三條路線均由行業(yè)龍頭企業(yè)布局,均處于實驗室向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化的階段。目前我國在鈉離子電池領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位,
四、重力儲能
固體介質(zhì)的重力儲能是近期重力儲能商業(yè)化的主要發(fā)展方向,水介質(zhì)的新型重力儲能技術(shù)尚停留在理論研究階段,除傳統(tǒng)抽蓄外的新型水介質(zhì)重力儲能目前尚未有商業(yè)化的產(chǎn)品。
五、氫儲能
氫儲能屬于化學(xué)儲能,利用電能將低能物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高能物質(zhì)進行存儲,從而實現(xiàn)儲能。目前,常見的化學(xué)儲能主要包括氫儲能和將氫進一步合成燃料(甲烷、甲醇等)儲能。
長遠(yuǎn)看,可以這些儲能載體性質(zhì)穩(wěn)定的特點,在需要時將其轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)的電能。目前,在化學(xué)儲能技術(shù)中,氫儲能相對成熟,依托電解水制氫設(shè)備和氫燃料電池(或摻氫燃?xì)廨啓C)實現(xiàn)電能和氫能的相互轉(zhuǎn)化。儲能時,利用富余電能電解水制氫并存儲,釋能時,用氫燃料電池或氫發(fā)電機發(fā)電。
新能源儲能技術(shù)未來發(fā)展趨勢
趨勢一:長壽命
2009年,國外最早的鋰離子電池儲能項僅僅運行了5年就宣告報廢。2010年1月國內(nèi)第一個MW級磷酸鐵鋰儲能項目,也在運行了短短3年后報廢。
中國電力科學(xué)研究院惠東認(rèn)為:如果儲能系統(tǒng)在全壽命過程期間,運行溫度能保持在18℃-26℃之間,對電池的壽命影響最小,在減緩電池老化的同時,也能將設(shè)備維持在最好的運行狀態(tài)之中。
當(dāng)前陽光電源最新發(fā)布的液冷儲能新品中,壽命短這一大技術(shù)痛點得到了有效緩解。陽光電源的液冷技術(shù)也成為儲能熱管理新的技術(shù)方向。
趨勢二:極致安全
2022年3月21日,《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》正式印發(fā),方案中提到的,要立足安全,規(guī)范管理。加強新型儲能安全風(fēng)險防范,保障新型儲能項目建設(shè)運行的全過程安全。而電池狀態(tài)檢測粗放、電芯熱失控預(yù)警缺失、聯(lián)動保護不足、消防設(shè)計不足等是造成一系列儲能安全問題的主要原因。
針對這一問題,陽光電源首先提出儲能“主動安全”的新思路,在傳統(tǒng)“被動防護”的基礎(chǔ)上,將電力電子技術(shù)應(yīng)用于主動安全保護設(shè)計,從電芯級、電池簇級、系統(tǒng)級等層級聯(lián)動保障儲能系統(tǒng)全生命周期安全。
趨勢三:超大容量
自2021年2月22日國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導(dǎo)意見》以來,國務(wù)院發(fā)文要求加快大容量儲能技術(shù)研發(fā)推廣,提升電網(wǎng)匯集和外送能力,未來仍將聚焦于大容量、高參數(shù)、低污染三個方面,加速推進我國能源資源利用效率于2030年達(dá)到國際先進水平。
趨勢四:系統(tǒng)集成協(xié)同高效
儲能系統(tǒng)本身就是多種軟、硬件的集成,就像人類的大腦,有無數(shù)個神經(jīng)突觸,但凡有極細(xì)小的偏差,就會影響系統(tǒng)整體效率的發(fā)揮。如果企業(yè)本身沒有集成生產(chǎn)的能力,即使這些來自于不同廠家“突觸”都實現(xiàn)了最高運行效率,也無法實現(xiàn)協(xié)同高效。
在全系列液冷儲能系統(tǒng)中,陽光電源通過新型溫控、電池管理等多項技術(shù)創(chuàng)新,充分發(fā)揮電芯級、電池簇、系統(tǒng)級優(yōu)勢,讓各環(huán)節(jié)運行數(shù)據(jù)互通,達(dá)到提壽命、增效率、降損耗的目的,實現(xiàn)從單一高效到協(xié)同高效的進化。
趨勢五:主動支撐電網(wǎng)
液冷儲能應(yīng)用層面,基于電力電子、電化學(xué)、電網(wǎng)支撐技術(shù)“三電融合”的平臺設(shè)計思路,陽光電源新品助力電網(wǎng)、負(fù)荷之間形成源網(wǎng)荷儲柔性協(xié)同運作,達(dá)到主動支撐電網(wǎng)的高效應(yīng)用水平。
在發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)和用戶側(cè),液冷儲能產(chǎn)品都有較為全面的應(yīng)用渠道。不僅能實現(xiàn)新能源調(diào)頻、削峰填谷的應(yīng)用場景,平衡輸配電線路的供給平衡,促進電網(wǎng)穩(wěn)定,而且可以提供離網(wǎng)供電功能,應(yīng)用于黑啟動等應(yīng)用場景。并且在微網(wǎng)的應(yīng)用場景中也有穩(wěn)定表現(xiàn),足以配合新能源發(fā)電給偏遠(yuǎn)無電地區(qū)提供清潔能源。
隨著新能源滲透率提高,電網(wǎng)呈現(xiàn)不確定性和復(fù)雜性。新一代儲能系統(tǒng)需要從被動適應(yīng)電網(wǎng)走向主動支撐電網(wǎng),進一步實現(xiàn)儲能和電網(wǎng)