全國人大代表、全國工商聯(lián)副主席、通威集團董事局主席劉漢元指出,構(gòu)建以抽水蓄能、新型儲能為主,電動汽車等其他多種儲能形式為輔的綜合性儲能系統(tǒng),為大規(guī)模、高比例可再生能源接入形成有力支撐,助力新型電力系統(tǒng)打造,推進低碳中國進程。
抽水蓄能將爆發(fā)
鋰電池儲能超預(yù)期
在各類儲能方式中,抽水蓄能具有調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相、儲能、事故備用、黑啟動等多種功能,是目前最成熟、度電成本最低的儲能技術(shù)。但近十多年來,我國抽水蓄能發(fā)展速度整體較慢,建設(shè)速度始終不及預(yù)期,“十二五”“十三五”新增裝機均未達到規(guī)劃目標。
不過,隨著兩部制電價落地,阻礙抽水蓄能發(fā)展的核心問題有望得到解決,劉漢元認為,產(chǎn)業(yè)預(yù)計將迎來爆發(fā)式增長。
與抽水蓄能相比,鋰電池儲能具有系統(tǒng)效率高、響應(yīng)速度快、選址靈活性大、建設(shè)難度低、建設(shè)周期短等特點,但安全性要求較高。
近年來,鋰電池儲能系統(tǒng)得到了快速發(fā)展,其高能量密度、長循環(huán)壽命和低自放電率等優(yōu)勢使得它在便攜式儲能等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的進步和成本的降低,鋰電池儲能系統(tǒng)也逐漸向大規(guī)模儲能領(lǐng)域拓展。
分析人士指出,隨著鋰電池材料科學(xué)的突破和制造工藝的進步,鋰電池儲能系統(tǒng)的性能將進一步提升,成本將進一步降低,使得它在電網(wǎng)儲能、分布式能源系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。
進入2024年,除了部分龍頭企業(yè)的價格維持在5毛以上,其他大部分電芯廠家的280Ah儲能電芯價格基本降到4毛元以下。
隨著電池價格不斷降低,以鋰電為主的新型儲能獲得快速發(fā)展,新增裝機規(guī)模大幅提升,提前兩年完成了“十四五”規(guī)劃的新型儲能裝機目標。
截止2023年底,中國已投運儲能項目累計裝機達86.5GW,其中抽水蓄能累計裝機51.3GW,占比從2022年77.1%降至59.4%;新型儲能累計裝機34.5GW,占比提升至39.9%。
液流電池裝機規(guī)模攀升
中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長俞振華表示,目前儲能技術(shù)可歸為四個不同的梯隊,第一梯隊是可達1吉瓦規(guī)模的抽水蓄能;第二梯隊規(guī)模在百兆瓦,包括鋰電、壓縮空氣、液流、儲冷儲熱,當(dāng)前的格局是液流獨大。
與電化學(xué)儲能系統(tǒng)相比,液流儲能系統(tǒng)具有更高的安全性和可擴展性。液流儲能系統(tǒng)通過電解液中的氧化還原反應(yīng)來存儲和釋放能量,其能量密度雖然相對較低,但可以通過增加電解液體積來實現(xiàn)儲能容量的擴展。此外,液流儲能系統(tǒng)不存在鋰電池可能發(fā)生的熱失控等安全風(fēng)險。因此,液流儲能系統(tǒng)在大型儲能電站和分布式能源系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
從招投標情況來看,液流電池成本逐漸下降。2022年中核匯能集采項目,5家中標方報價平均單價約為3.10元/Wh;而2023年中核匯能集采共有5家入圍企業(yè)平均報價2.6483元/Wh。國家電投2023年集采共有4家公司中標,平均單價約為2.60元/Wh。
三次大規(guī)模的液流電池項目集采結(jié)果表明,以釩電池為代表的液流電池市場正趨向成熟。行業(yè)參與者增加,市場競爭加大。隨著大規(guī)模項目的落地,液流電池的發(fā)展也將進一步提速。
資料顯示,2018年至2021年,全球液流電池累計裝機規(guī)模持續(xù)增長,由79.5兆瓦上漲至152.2兆瓦。中國液流電池累計裝機規(guī)模由16.1兆瓦上漲至51.6兆瓦。2021年,中國液流電池裝機規(guī)模增速達125.3%,遠高于同期全球液流電池裝機規(guī)模增速。
液流電池路線規(guī)模攀升背后,與儲能時長變化有關(guān)。從過往實施的1小時項目,到現(xiàn)在的2小時以及4個小時。未來8個小時,甚至日級、周級、月級這類長時儲能的現(xiàn)實需求就會出現(xiàn)。長時儲能技術(shù)
關(guān)于長時儲能技術(shù)的深入探討,南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長趙天壽將在3月19日舉辦的OFweek 2024(第四屆)儲能技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇進行《長時儲能技術(shù)》的主題演講,感興趣的歡迎點擊下方閱讀原文報名參加。
多元化儲能系統(tǒng)趨勢漸顯
除了鋰電池儲能和液流儲能外,其他儲能技術(shù)如超級電容器、壓縮空氣儲能等也在不斷發(fā)展。未來,隨著儲能技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,多元化儲能系統(tǒng)將成為解決能源存儲問題的重要趨勢。
多元化儲能系統(tǒng)的核心在于其“多元化”特點,即它融合了多種不同的儲能技術(shù),每種技術(shù)都有其獨特的優(yōu)勢和適用場景。這種多元化的組合使得儲能系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的需求和環(huán)境條件進行靈活調(diào)整和優(yōu)化,從而實現(xiàn)更高效、更安全的能源存儲。
中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長俞振華表示,當(dāng)前儲能的商業(yè)模式相對比較簡單,主要是依賴風(fēng)電、光伏強配的政策推動儲能發(fā)展。接下來隨著應(yīng)用場景逐漸復(fù)雜,由新能源引發(fā)的短時高頻,越來越多的調(diào)峰和電力消納的需求,會衍生多場景、多技術(shù)路線、不同需求的未來。
此外,隨著電動汽車的爆發(fā)式增長,車載動力電池也具備了成為儲能終端的巨大潛力。劉漢元指出,如能有效利用電動汽車大量閑置時間和冗余充放電次數(shù),作為分布式儲能單元接入系統(tǒng),除行駛時間以外,大部分時間在線,成為電網(wǎng)儲能、微網(wǎng)儲能、小區(qū)儲能、家用儲能的一部分能形成“雙贏”結(jié)果。
例如,用電高峰時向電網(wǎng)反向售電,用電低谷時存儲過剩電量,不但為電網(wǎng)穩(wěn)定作出貢獻,還能以市場化方式通過充放電價差獲得相應(yīng)收益,分攤購買整車或電池包的成本,實現(xiàn)電動汽車和電網(wǎng)的良性互動。
據(jù)測算,一臺價值30萬元、電池容量100kWh的電車,按每天充放電兩次套利計算,大約七到八年時間即可收回全部購車成本。據(jù)相關(guān)機構(gòu)預(yù)測,到2050年我國汽車保有量將達到5億-10億輛,其中電動汽車占比超過90%。屆時,僅依靠電動汽車即可滿足我國電網(wǎng)2-4天的儲能需要。
近期,南網(wǎng)儲能正在這方面進行嘗試。2月26日,南網(wǎng)儲能發(fā)布《關(guān)于全資子公司與蔚來能源投資(湖北)有限公司簽訂合作框架協(xié)議的公告》。在雙方合作項目中,換電站業(yè)務(wù)合作,即選擇合適場所投資建設(shè)電動汽車換電站,在提升換電服務(wù)便利性的同時,推動換電站作為分布式儲能的商業(yè)應(yīng)用。開展換電站運營數(shù)據(jù)共享及數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營。
業(yè)內(nèi)人士指出,南網(wǎng)儲能科技與蔚來能源通過將電動汽車充換電站、儲能站等資源接入虛擬電廠平臺,提供調(diào)峰、調(diào)頻、需求側(cè)響應(yīng)服務(wù),推動車端配套的充換電站在分布式儲能的落地。