中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，抽水蓄能和新型儲(chǔ)能將共同支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。抽水蓄能在大容量系統(tǒng)級(jí)儲(chǔ)能領(lǐng)域更具優(yōu)勢(shì)，電化學(xué)儲(chǔ)能更適合分散式、小規(guī)模應(yīng)用，各地要統(tǒng)籌電網(wǎng)、抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展，明確發(fā)展規(guī)模、接入范圍和建設(shè)時(shí)序，合理布局、有序發(fā)展。
儲(chǔ)能“協(xié)同配置”重要性凸顯
“雙碳”目標(biāo)下，抽水蓄能被視為助力能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵調(diào)節(jié)電源，廣受各地追捧。截至2023年底，我國(guó)已建、在建及核準(zhǔn)待建抽水蓄能電站規(guī)模約2.3億千瓦，居世界首位，西南、西北地區(qū)實(shí)現(xiàn)抽水蓄能投產(chǎn)的首次突破。
與此同時(shí)，同屬電網(wǎng)靈活性調(diào)節(jié)資源的新型儲(chǔ)能強(qiáng)勢(shì)崛起且價(jià)格快速下行，有效替代了部分抽水蓄能。在構(gòu)建新型儲(chǔ)能系統(tǒng)過程中，如何合理確定抽水蓄能和新型儲(chǔ)能發(fā)展方向？技術(shù)路線多元化發(fā)展情境下，不同儲(chǔ)能技術(shù)又將如何協(xié)同配置？
同為重要調(diào)節(jié)資源
“隨著新能源大規(guī)模投產(chǎn)，電網(wǎng)從連續(xù)可控變成弱可控狀態(tài)，從大電網(wǎng)為主轉(zhuǎn)變?yōu)榇箅娋W(wǎng)與微電網(wǎng)相結(jié)合，電力系統(tǒng)更復(fù)雜，調(diào)峰調(diào)頻需求增加，電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)儲(chǔ)能需求越來越大?！痹诮照匍_的電力行業(yè)新型儲(chǔ)能發(fā)展大會(huì)上，中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)副秘書長(zhǎng)張維榮指出，儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中的作用愈發(fā)凸顯。
截至2023年底，中國(guó)已投運(yùn)的電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)86.5GW，同比增長(zhǎng)45%。其中，抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)51.3GW，占比從2022年的77.1%降至59.4%。新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)34.5GW/74.5GWh，僅2023年就新增投運(yùn)21.5GW/46.6GWh，功率和能量規(guī)模同比增長(zhǎng)均超150%，更首次超過抽水蓄能新增投運(yùn)近四倍之多。
“開展抽水蓄能選點(diǎn)規(guī)劃，各地會(huì)綜合考慮新型儲(chǔ)能目前高速發(fā)展對(duì)電網(wǎng)的調(diào)節(jié)作用，結(jié)合發(fā)展實(shí)際與需要適時(shí)調(diào)整。”中國(guó)電建華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院能源水利規(guī)劃研究院副院長(zhǎng)姚晨晨介紹，我國(guó)以省級(jí)單位開展抽水蓄能選點(diǎn)規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮當(dāng)?shù)刭Y源條件、電力系統(tǒng)需求、新能源發(fā)展需求等因素，確定全省抽水蓄能電站開發(fā)建設(shè)的總體規(guī)模，包括技術(shù)規(guī)模，經(jīng)濟(jì)規(guī)模和敏感性規(guī)模，以達(dá)到電網(wǎng)整體最優(yōu)配置。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，抽水蓄能和新型儲(chǔ)能將共同支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。抽水蓄能在大容量系統(tǒng)級(jí)儲(chǔ)能領(lǐng)域更具優(yōu)勢(shì)，電化學(xué)儲(chǔ)能更適合分散式、小規(guī)模應(yīng)用，各地要統(tǒng)籌電網(wǎng)、抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展，明確發(fā)展規(guī)模、接入范圍和建設(shè)時(shí)序，合理布局、有序發(fā)展。
中電聯(lián)電動(dòng)交通與儲(chǔ)能分會(huì)儲(chǔ)能業(yè)務(wù)部主任馬海偉認(rèn)為，近中期看，新型儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)尚不明顯，仍需統(tǒng)籌發(fā)展抽水蓄能、火電靈活性改造、需求響應(yīng)等靈活調(diào)節(jié)資源，作為有益補(bǔ)充?！伴L(zhǎng)遠(yuǎn)看，隨著電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步和成本進(jìn)一步降低，其布局靈活、響應(yīng)速度快、能量效率高等優(yōu)勢(shì)將不斷凸顯，新型儲(chǔ)能將成為電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的重要力量?！?
技術(shù)各有所長(zhǎng)
技術(shù)路線多元化，是我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本策略。受益于政策支撐和市場(chǎng)需求，近年儲(chǔ)能技術(shù)路線全面開花，除份額最大的抽水蓄能和增長(zhǎng)“主力軍”電化學(xué)儲(chǔ)能外，壓縮空氣儲(chǔ)能、全釩液流電池、鈉離子電池等多種技術(shù)路線也實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，示范項(xiàng)目陸續(xù)并網(wǎng)投運(yùn)。
“儲(chǔ)能不是一家獨(dú)秀，電力市場(chǎng)對(duì)儲(chǔ)能類型、儲(chǔ)能時(shí)間尺度、適用范圍需求不一樣，多種儲(chǔ)能技術(shù)互為有益補(bǔ)充?！鼻迦A大學(xué)教授薛小代指出，儲(chǔ)能市場(chǎng)空間足夠大，足以容納多種儲(chǔ)能技術(shù)。
據(jù)中國(guó)電力設(shè)備管理協(xié)會(huì)新能源運(yùn)維專委會(huì)主任委員張曉朝介紹，根據(jù)不同儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)需求，儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景大致可以分為三大類：容量型、能量型和功能型。其中，容量型是指儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)大于4小時(shí)以上的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，包括抽水蓄能、重力儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電池；能量型主要指電化學(xué)儲(chǔ)能，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)2—4小時(shí)，用于平滑新能源發(fā)電和電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻；功能型儲(chǔ)能主要用于電網(wǎng)調(diào)頻和快速響應(yīng)負(fù)載變化?。
水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院首席技術(shù)專家姜昊指出，儲(chǔ)能技術(shù)按時(shí)間尺度可分為超短時(shí)（秒級(jí)到分鐘級(jí)）、短時(shí)（小時(shí)級(jí)到數(shù)小時(shí)級(jí)）儲(chǔ)能和長(zhǎng)期（日、周、月、年）儲(chǔ)能。在新型電力系統(tǒng)建設(shè)初期階段，新能源尚未占據(jù)電量主體地位，電力系統(tǒng)整體調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，系統(tǒng)安全穩(wěn)定裕度高，儲(chǔ)能總體需求相對(duì)較低。隨著新能源裝機(jī)和電量占比提升，儲(chǔ)能在系統(tǒng)中的作用將逐步凸顯。遠(yuǎn)期應(yīng)用場(chǎng)景來看，碳中和階段，新能源成為裝機(jī)主體，常規(guī)電源功能逐步轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)與支撐，電力系統(tǒng)慣性和頻率控制難度陡增，儲(chǔ)能以促進(jìn)新能源消納，移峰填谷保障供電需求為主，各類儲(chǔ)能技術(shù)在不同賽道將發(fā)揮各自作用。
因地制宜合理布局
如何合理配置，實(shí)現(xiàn)效用最大化？
“儲(chǔ)能技術(shù)多元化、多時(shí)間尺度調(diào)節(jié)，以及多應(yīng)用場(chǎng)景的配置是業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點(diǎn)，之前很多開發(fā)企業(yè)更關(guān)注水電或其他調(diào)節(jié)電源開發(fā)資源。新型儲(chǔ)能目前仍以電化學(xué)儲(chǔ)能為主，占比較大。真正意義上的多元協(xié)同價(jià)值沒有充分挖掘?！睒I(yè)內(nèi)專家進(jìn)一步指出，在技術(shù)選型方面，對(duì)于相似功能和應(yīng)用場(chǎng)景的儲(chǔ)能，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性是大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)?！氨M管新型儲(chǔ)能成本下降較快，對(duì)標(biāo)抽水蓄能價(jià)格仍然偏高，企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新主體，要持續(xù)推動(dòng)技術(shù)攻關(guān)升級(jí)，降低儲(chǔ)能成本?！?
市場(chǎng)也探索出獨(dú)立儲(chǔ)能、共享儲(chǔ)能等多種商業(yè)模式，讓儲(chǔ)能充分發(fā)揮效用。
“立足區(qū)域?qū)嶋H，綜合電力負(fù)荷情況、電網(wǎng)構(gòu)架，電力市場(chǎng)化交易后續(xù)發(fā)展，統(tǒng)籌儲(chǔ)能布局?！痹谥须娊ㄐ履茉醇瘓F(tuán)股份有限公司資源開發(fā)部主任王晟看來，新型儲(chǔ)能投資應(yīng)從多個(gè)維度分析其價(jià)值，不僅是財(cái)務(wù)價(jià)值，還應(yīng)該從拉動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)、科技創(chuàng)新、儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展，甚至優(yōu)化企業(yè)資產(chǎn)結(jié)構(gòu)等方面去考慮?！耙恍┙?jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，可以投資一些獨(dú)立儲(chǔ)能或共享儲(chǔ)能，西北新能源配置比例較高的地區(qū)，不建議新能源項(xiàng)目再投資獨(dú)立儲(chǔ)能。”
混合儲(chǔ)能組合多種不同儲(chǔ)能技術(shù)，是目前電力系統(tǒng)儲(chǔ)能布局的重點(diǎn)方向?！肮β市蛢?chǔ)能循環(huán)壽命長(zhǎng)，但能量密度低。容量型儲(chǔ)能循環(huán)壽命短，但能量密度高。如果單獨(dú)配置容量型儲(chǔ)能，電池頻繁深度放電，將縮短存儲(chǔ)壽命。如果單獨(dú)配置功率性儲(chǔ)能，投資成本太高?！比A北電力大學(xué)教授王永利介紹，市場(chǎng)在混合儲(chǔ)能方面已開展探索，把功率型儲(chǔ)能和能量型儲(chǔ)能兩種或兩種以上不同性能特點(diǎn)的儲(chǔ)能技術(shù)組合在一起，取長(zhǎng)補(bǔ)短，以縮減整個(gè)系統(tǒng)成本，提升系統(tǒng)效率和綜合性能。
中國(guó)電建江西省電力建設(shè)有限公司技術(shù)中心主任胡靈華同樣認(rèn)為，混合儲(chǔ)能是行業(yè)發(fā)展方向，各種儲(chǔ)能技術(shù)在能量密度、安全性、地理?xiàng)l件限制、建設(shè)成本、環(huán)保友好程度等方面各有特點(diǎn)，混合儲(chǔ)能組合不同儲(chǔ)能技術(shù)路線，彌補(bǔ)單一儲(chǔ)能的技術(shù)缺陷，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能成本和性能的綜合優(yōu)化。
