中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能單元集成方式，正在趨向復(fù)合儲(chǔ)能。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在6-7月各省完成投資備案的儲(chǔ)能項(xiàng)目中，廣東、黑龍江、甘肅、湖北、甘肅、山西等11個(gè)省份30個(gè)復(fù)合儲(chǔ)能項(xiàng)目完成備案，總規(guī)模超5.51GW/18.83GWh。
從儲(chǔ)能技術(shù)類(lèi)型來(lái)看，包括了鋰電池、鈉離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、全釩液流電池、飛輪儲(chǔ)能、熱熔鹽、石墨烯、二氧化碳卡諾電池、新型固態(tài)電池、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能等兩種或以上儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用復(fù)合儲(chǔ)能項(xiàng)目。
其中廣東8個(gè)復(fù)合儲(chǔ)能項(xiàng)目完成備案，總規(guī)模超1.23GW/1.74GWh，總投資金額68.4億元，項(xiàng)目單位為廣東新型儲(chǔ)能?chē)?guó)家研究院、南網(wǎng)儲(chǔ)能廣東儲(chǔ)能科技公司、國(guó)能廣東公司等；儲(chǔ)能技術(shù)復(fù)合方面，有能量型+功率型比如鋰電+飛輪/超級(jí)電容、熔鹽儲(chǔ)能+石墨烯復(fù)合電池，也有能量型儲(chǔ)能技術(shù)復(fù)合互補(bǔ)如固態(tài)電池+鋰電池、鈉離子+鋰離子、磷酸鐵鋰+鐵鉻液流。
黑龍江3個(gè)復(fù)合儲(chǔ)能項(xiàng)目完成備案，總規(guī)模達(dá)1.51GW/6.45GWh，涉及總投資金額163.6億元，其中大同區(qū)百萬(wàn)級(jí)公共儲(chǔ)能中心項(xiàng)目，將建設(shè)全釩液流+壓縮空氣儲(chǔ)能+鈉離子的多元化儲(chǔ)能基地，項(xiàng)目總規(guī)劃容量1000MW/4000MWh，項(xiàng)目總投資124億元；此外還有七臺(tái)河、吉能寶清兩個(gè)壓縮空氣+飛輪復(fù)合儲(chǔ)能項(xiàng)目。
湖北完成7個(gè)項(xiàng)目備案，全釩液流+飛輪、鋰離子+飛輪+超級(jí)電容、鉛碳+鈉蓄電池等復(fù)合儲(chǔ)能項(xiàng)目總規(guī)模超0.82GW/3.06GWh。
復(fù)合儲(chǔ)能（混合儲(chǔ)能），就是利用兩種或多種儲(chǔ)能技術(shù)配合應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)性能上的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，避免單一型儲(chǔ)能功能制約和不足，以滿足新型電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的多樣化需求。
比如能量型+功率型儲(chǔ)能耦合，發(fā)揮能量型儲(chǔ)能介質(zhì)的持久特點(diǎn)、功率型儲(chǔ)能介質(zhì)的快速響應(yīng)特性；不同循環(huán)壽命的能量型儲(chǔ)能技術(shù)耦合，提升系統(tǒng)的持續(xù)性，降低電池組、電芯等部件的更換周期，降低電站運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。
復(fù)合儲(chǔ)能被作為新型儲(chǔ)能技術(shù)示范重點(diǎn)列入多個(gè)國(guó)家政策及相關(guān)文件。如《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》提出，結(jié)合系統(tǒng)需求推動(dòng)多種儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，開(kāi)展復(fù)合型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范；《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》提及，要優(yōu)化新型儲(chǔ)能發(fā)展方式，充分發(fā)揮儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱、儲(chǔ)氣、儲(chǔ)冷、儲(chǔ)氫優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)多種類(lèi)儲(chǔ)能的有機(jī)結(jié)合和優(yōu)化運(yùn)行，重點(diǎn)解決中遠(yuǎn)期新能源出力與電力負(fù)荷季節(jié)性不匹配導(dǎo)致的跨季平衡調(diào)節(jié)問(wèn)題。
從全行業(yè)的尺度來(lái)看，新型電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能功率、時(shí)長(zhǎng)、響應(yīng)時(shí)間等呈現(xiàn)多樣化的需求，各種儲(chǔ)能技術(shù)路線兼收并蓄是大勢(shì)所趨；單一技術(shù)路線無(wú)法滿足需求愈加常見(jiàn)，復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)特殊應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)優(yōu)勢(shì)突顯；此外，未來(lái)儲(chǔ)能電站或?qū)⒊袚?dān)多種應(yīng)用功能，復(fù)合儲(chǔ)能可提升電站靈活性。
主要儲(chǔ)能形式的儲(chǔ)能容量和儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)
（圖源：《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》）
超級(jí)電容1分鐘內(nèi)的響應(yīng)速度，對(duì)應(yīng)電網(wǎng)一次調(diào)頻的時(shí)間尺度；飛輪儲(chǔ)能15分鐘內(nèi)響應(yīng)的特點(diǎn)，可在電力系統(tǒng)二次調(diào)頻、平滑出力等應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)揮優(yōu)勢(shì)；鋰、鈉電池等1-4小時(shí)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)可匹配調(diào)峰調(diào)頻、緊急備用等應(yīng)用場(chǎng)景；抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、液流儲(chǔ)能等4小時(shí)以上或跨日長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)可滿足削峰填谷、離網(wǎng)儲(chǔ)能等場(chǎng)景；在跨季節(jié)性的儲(chǔ)能技術(shù)中，氫儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱等技術(shù)更具前景。
參考資料：《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成技術(shù)痛點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)分析》
以目前新型儲(chǔ)能主流技術(shù)路線——鋰離子電池為例，鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)全壽命周期循環(huán)次數(shù)在6000次左右（目前實(shí)際使用中大部分考慮3000次左右），在一次調(diào)頻、二次調(diào)頻等動(dòng)作頻繁的場(chǎng)景，一般不2年就需要更換部分或全部電芯。在新能源快速發(fā)展之下，10年左右的日歷壽命也無(wú)法和風(fēng)電、光伏25年以上的壽命相匹配。采用鋰電+飛輪、鋰電+超級(jí)電容等能量型與功率型儲(chǔ)能復(fù)合技術(shù)方案，可實(shí)現(xiàn)性能上的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，避免單一型儲(chǔ)能功能制約和不足。
目前典型的復(fù)合儲(chǔ)能應(yīng)用是以飛輪、超級(jí)電容為代表的功率型儲(chǔ)能，與以鋰離子、液流電池為代表的能量型儲(chǔ)能耦合成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，可兼具滿足功率密度、能量密度、響應(yīng)速度、效率、壽命、成本等綜合需求。
在今年6-7月完成備案的復(fù)合儲(chǔ)能項(xiàng)目中，飛輪復(fù)合儲(chǔ)能項(xiàng)目達(dá)14個(gè)，占比近5成，總規(guī)模超1.93GW/6.28GWh，從備案項(xiàng)目來(lái)看，常見(jiàn)組合為鋰離子電池、二氧化碳儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、全釩液流儲(chǔ)能等與飛輪儲(chǔ)能的復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)。
飛輪儲(chǔ)能，具有響應(yīng)快、壽命長(zhǎng)、溫度適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，在電網(wǎng)系統(tǒng)的主要應(yīng)用場(chǎng)景是調(diào)頻。在電網(wǎng)調(diào)頻過(guò)程中，飛輪系統(tǒng)可隨著電網(wǎng)的變化快速、有效地進(jìn)行有功/無(wú)功補(bǔ)償，平抑波動(dòng)負(fù)荷，緩沖發(fā)電輸出瞬變，為電網(wǎng)穩(wěn)定性保駕護(hù)航。目前飛輪儲(chǔ)能在電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用，主要以復(fù)合儲(chǔ)能火電聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目為主。
比如今年4月投運(yùn)的華電朔州熱電飛輪+鋰電池復(fù)合儲(chǔ)能火力發(fā)電聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目，2MW/0.4MWh飛輪儲(chǔ)能+6MW/6MWh鋰離子電池組成復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)，與現(xiàn)有兩臺(tái)火電機(jī)組聯(lián)合為電網(wǎng)提供調(diào)頻服務(wù)，有效滿足新型電網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)能調(diào)頻的大容量、高頻次需求。此外，還有寧夏靈武電力光火儲(chǔ)耦合飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目，在2x600MW火電機(jī)組配置22MW/4.5MWh飛輪儲(chǔ)能進(jìn)行調(diào)頻，提高火電機(jī)組精準(zhǔn)靈活性。
平滑出力應(yīng)用場(chǎng)景，飛輪儲(chǔ)能復(fù)合儲(chǔ)能也有落地項(xiàng)目。比如東方汽輪機(jī)二氧化碳+飛輪儲(chǔ)能復(fù)合儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，結(jié)合二氧化碳儲(chǔ)能長(zhǎng)時(shí)大規(guī)模、飛輪儲(chǔ)能響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，平滑電網(wǎng)波動(dòng)性，解決間歇性問(wèn)題，提高電力保障安全性。
值得關(guān)注還熔鹽儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、全釩液流儲(chǔ)能等長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)與飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容等功率型儲(chǔ)能的復(fù)合技術(shù)方案。
復(fù)合儲(chǔ)能模式可提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的綜合性能，對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)交易的多元化具有創(chuàng)新意義，但是復(fù)合儲(chǔ)能目前以試點(diǎn)示范項(xiàng)目為主，離規(guī)?；涞剡€有諸多問(wèn)題需要克服。比如現(xiàn)有儲(chǔ)能單元集成方式較單一，通常是被動(dòng)適應(yīng)業(yè)主需求，多種儲(chǔ)能技術(shù)耦合應(yīng)用方案在效率、經(jīng)濟(jì)性方面能否做到1+1>2，仍需更多實(shí)踐驗(yàn)證；復(fù)合儲(chǔ)能應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)研發(fā)端等都有較高要求。
