中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:儲(chǔ)能技術(shù),可以理解為現(xiàn)代電網(wǎng)的“魔法水晶”。儲(chǔ)能系統(tǒng)通過物理或化學(xué)手段,將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量進(jìn)行存儲(chǔ),在需要時(shí)再將其轉(zhuǎn)化為電能釋放,猶如一個(gè)大型的“充電寶”。
在今年的兩會(huì)報(bào)告中,特別提到要“發(fā)展新型儲(chǔ)能”,國務(wù)院發(fā)布的白皮書提出“加快儲(chǔ)能領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新步伐”的意見,這一系列舉措預(yù)示著,在能源轉(zhuǎn)型的大背景下,長時(shí)儲(chǔ)能的作用愈發(fā)顯著。
長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)被認(rèn)為是可再生能源和電力行業(yè)脫碳的核心,據(jù)了解,比爾·蓋茨對(duì)長時(shí)儲(chǔ)能有極大的興趣,并且投資了美國鐵基液流ESS公司。
新能源的轉(zhuǎn)折點(diǎn)——長時(shí)儲(chǔ)能
長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的特點(diǎn)在于,它能夠在電力充足時(shí)儲(chǔ)存電能,在電力短缺時(shí)釋放電能,支撐電網(wǎng)及其他用電負(fù)荷的需求。這意味著,儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展與整個(gè)電力系統(tǒng)息息相關(guān)。長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠持續(xù)數(shù)天、數(shù)月,甚至跨越多個(gè)季節(jié),為相關(guān)設(shè)備提供充放電循環(huán),滿足電力系統(tǒng)的長期穩(wěn)定需求。
在“碳中和”“碳達(dá)峰”雙碳目標(biāo)下,現(xiàn)在諸多兩小時(shí)的儲(chǔ)能時(shí)長肯定不滿足雙碳的需求。根據(jù)半量化的研究,就是電網(wǎng)中風(fēng)電、光伏發(fā)電量占比和所需要的儲(chǔ)能時(shí)長的關(guān)系,可以看出,在這個(gè)目標(biāo)下,我們需要的儲(chǔ)能時(shí)長是在4-10小時(shí)的區(qū)間。
在長時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域,釩電池儲(chǔ)能因其建設(shè)周期短、與風(fēng)光裝機(jī)增速適配性強(qiáng)、應(yīng)用場(chǎng)景豐富、時(shí)間尺度廣、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)等特點(diǎn),顯示出其巨大的潛力。釩電池儲(chǔ)能建設(shè)周期約為0.5年,與其他長時(shí)儲(chǔ)能路線相比,如抽蓄(7~10年)、壓縮空氣(1.5年)、熔融鹽儲(chǔ)熱(1.5~2.5年)、氫儲(chǔ)能(2年)等,釩電池的建設(shè)周期明顯更短。此外,釩電池可靈活應(yīng)用于源網(wǎng)荷各側(cè),應(yīng)用場(chǎng)景更為豐富;時(shí)間尺度更廣,既可用于平抑電力系統(tǒng)短時(shí)波動(dòng),又可用于平衡電量的長期供需錯(cuò)配;儲(chǔ)能電站的LCOE約0.75~0.86元/KWh,僅次于抽蓄及壓縮空氣儲(chǔ)能,顯示出其經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。
長時(shí)儲(chǔ)能在不同狀態(tài)下的重要性
風(fēng)電與光伏的“看天吃飯”特性,即發(fā)電量隨天氣波動(dòng),成為制約其進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。恰好,長時(shí)儲(chǔ)能憑借其長周期和大容量的特性,能夠在更長的時(shí)間維度上調(diào)節(jié)風(fēng)電、光伏等新能源的輸出波動(dòng),從而顯著提升新能源的消納能力,加強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
具體而言,長時(shí)儲(chǔ)能將在三種情況下發(fā)揮重要作用:電力系統(tǒng)長時(shí)間處于峰值狀態(tài)時(shí)、極端天氣來臨時(shí)、新能源季節(jié)性不平衡情況嚴(yán)重時(shí)。尤其是在全球極端天氣頻發(fā)、電力系統(tǒng)負(fù)荷加大的背景下,長時(shí)儲(chǔ)能的應(yīng)用前景廣闊。例如,若電力系統(tǒng)中風(fēng)能和太陽能的發(fā)電量占比超過50%,解決電量平衡問題就顯得尤為重要,此時(shí)長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的作用將愈加突出。長時(shí)儲(chǔ)能能夠在時(shí)間和技術(shù)層面上,平抑新能源發(fā)電帶來的波動(dòng),保證在季節(jié)性變化和極端天氣情況下的電力供應(yīng)。
向規(guī)模要效益
當(dāng)前長時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域的商業(yè)格局呈現(xiàn)出“有規(guī)模,即有效益”的積極態(tài)勢(shì)。
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全球已投運(yùn)及在建的長時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目總價(jià)值已超過300億美元。如果近三年投資的項(xiàng)目全部建成并投入使用,長時(shí)儲(chǔ)能的總體裝機(jī)容量,預(yù)計(jì)將達(dá)到2022年裝機(jī)規(guī)模的三倍左右。
麥肯錫(全球管理咨詢公司)的預(yù)測(cè)指出,從2025年起,長時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)將迅速增長。預(yù)計(jì)到2044年,全球長時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2230億美元,約合1.6萬億人民幣。
放眼全局,未來發(fā)展前景廣闊的行業(yè)并不太多,處于商業(yè)化初級(jí)階段,相對(duì)成熟、產(chǎn)業(yè)鏈雛形已成、全球領(lǐng)先者更是鳳毛麟角,而液流電池便是稀缺的標(biāo)地之一,因其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)需求,被認(rèn)為是未來20年值得投資的行業(yè)。隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨笤黾雍碗娏π袠I(yè)的脫碳目標(biāo),長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的投資前景廣闊。