無論第一領域是倡導還是衰落,新型儲能都將是不可阻擋的時代潮流。
大約幾百年前,人類所需的大部分電力來自水、風和人力。
進入現代工業文明後,人們學會了利用煤炭、石油、天然氣自生自滅,隨著化石能源的大量開發和使用,不僅資源儲量大大減少,而且化石燃料直接燃燒造成的環境汙染也日益增加。
然後,人們將注意力轉向自然界。 風力發電、太陽能光伏發電等可再生能源發展由此誕生。
根據國際可再生能源署(IRENA)的資料,截至2024年底,全球可再生能源發電量達到3272億千瓦,其中大部分增長來自光伏和風力發電。
截至2024年底,我國可再生能源裝機容量已超過12個13億千瓦,首次超過傳統火電裝機容量,其中,我國風電和光伏裝機容量為76億千瓦。
什麼級別? 僅中國就已經擁有全球三分之一以上的可再生能源裝機容量中國已成為全球可再生能源裝機容量增長的最大引擎!
為實現“雙碳”目標,預計到2024年,我國風能和太陽能發電量將達到12億千瓦以上。 沒有懸念,未來幾年新能源裝機量將繼續強勁增長
在可再生能源領域,中國已成為風能和太陽能發電的強國。
從2024年發電資料來看,我國可再生能源發電量達到27萬億千瓦時,占全社會用電總量的31%6%,其中風電、光伏發電量突破1萬億千瓦時,達到119萬億千瓦時,佔138%。
新能源轉型浪潮來臨像黎明時分溫暖的陽光,又像春雨落在明珠上。
電力系統已經並將繼續發生深刻變革,逐步過渡到以新能源高比重、電力電子裝置高比重為特徵的新型電力系統。
說到這種全球轉型趨勢,面對如此龐大的增量資料,當然會有一些反對意見,所以似乎在情理之中。 反對的聲音無非是新能源發電本身長期存在的問題,以及消費形勢依然嚴峻的事實。
然而,面對解決能源危機、實現碳中和目標,這種問題不算什麼。
今天,有一種密切相關的技術被認為是打破能源轉型的關鍵:新型儲能。
2024年3月,國家發改委、國家能源局聯合印發《新型儲能發展“十四五”規劃》,明確到2024年,新型儲能將全面市場化。
這是什麼概念? 屆時,新型儲能將基本滿足新型電力體系建設需求,將全力支撐能源領域如期實現碳達峰目標!
同時,也意味著,面對大勢所趨,中國非常需要儲能! 新儲能必須在不到10年的時間內完成並打破!
動能:新型儲能走在前列
2024年的文明孕育了中國特色。 儲能,對於中國來說,有著悠久的歷史,早在周時期,就已經出現了“靈隱”,即用來儲存冰窖,在寒冷的冬天要鑿冰,儲冰,夏天可以拿出來降溫。
《周李》記載“陵人掌冰(政),十年零兩個月,以剁冰,三其陵”,是中國古代原始的儲能方法。
中華人民共和國成立後,中國的電池工業於2024年被國外壟斷。 然而,經過幾代儲能人的辛勤耕耘,中國儲能產業日新月異,日新月異!
特別是“十四五”雙碳戰略提出後,儲能成為國家的重要工具,得到了國家的大力支援。
多年來,我國最成熟的儲能方式是抽水蓄能。 截至2024年底,我國抽水蓄能裝機量已達16億千瓦,同時近2億千瓦的抽水蓄能電站正在開展前期勘察設計工作。
這是一件令人興奮的事情,但隨著它的大規模發展,缺點暴露出來。
抽水蓄能嚴重依賴地理環境,只能建在有山和丘陵的地方。 並且上下水庫應靠近,並且必須有很高的高度差。
抽水蓄能不僅初期建設成本高,而且開發時間長。 一座120萬千瓦的電站通常需要投資60億至80億元,開發周期長達7年。
完工後,通常不與負載中心相鄰,往往需要遠距離傳輸電力,增加了成本。
重要的是要知道,在風能和太陽能建設快速進展的情況下,高成本和長週期的特點決定了抽水蓄能無法及時匹配。 這就是抽水蓄能面前的隱痛!
在此背景下,經過十幾年的沉寂,新型儲能騰飛。
所謂新型儲能,是指抽水蓄能以外的其他儲能技術,包括新型鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能、機械儲能等。
多樣化的儲能技術在提高電力系統靈活性、促進新能源消納、保障電網安全等方面具有顯著優勢,對促進我國能源結構轉型、保障能源安全具有重要意義。
截至2024年底,我國新增儲能專案投產870萬千瓦,較2024年底增長超過110%,平均儲能時長約21小時。
在需求增長和技術進步的雙重推動下,新型儲能技術在電力系統中的應用發展迅速。
據國際能源網儲能頭條統計,已有26個省市發布與新型儲能相關的“十四五”規劃,初步預計20個省市共完成5485萬千瓦裝機容量。 這是去年裝機容量的六倍多。
蛻變:在爭議中成長
中國的電力工業始於2024年(清光緒八年),當時第一台發電裝置在上海南京路上,至今已有141年的歷史。
在如此漫長的電力歷史中,毫無疑問,新型儲能是乙個年輕人,乙個非常新的東西,還處於商業化的早期階段。
最早提及可追溯到2024年的《可再生能源產業發展指導目錄》,該目錄開始涉及儲能產業的戰略布局。 直到2024年,儲能的發展才首次寫入《可再生能源法修正案》,規定“電網企業應當開發和應用智慧型電網和儲能技術”。
如今,儲能已成為時代發展的寵兒。 然而,由於行業發展較淺,很多人開始擔心它帶來的經濟和價值問題
在這種情緒中,最有影響力的是中國工程院院士劉繼震的觀點。
劉院士明確表示,“未來,儲能將在以新能源為主體的新型電力系統中發揮作用,但作用非常有限。 他還特別提到,儲電難易、流電量大、可實現的儲電量之間存在巨大差距。
被“潑冷水”說明新型儲能受到了廣泛關注,其次,不同的聲音也在一定程度上刺激了行業。
這些都是行業成熟後不可避免地會遇到的爭議。
在100多年的電力發展史上,我國電力工業的發展與歷史背景和時代特徵緊密相連,此時的新型儲能也是時代發展的呼喚。
我國電力行業克服了重重障礙,完成了從順勢奮趕、向相互並駕齊驅、引領部分角色的轉變。
如今,新型儲能的發展也正在經歷產業上公升、由落後走向先進的歷史規律。
在儲能技術方面,鋰離子電池迴圈壽命、能量密度等關鍵技術指標大幅提公升,成本快速下降,壓縮空氣儲能技術等其他新型儲能技術達到世界領先水平。
在儲能應用技術方面,初步掌握了儲能容量配置、儲能電站能量管理、源-網-荷-儲協同控制等關鍵技術,核心指標也達到國際先進水平。
在儲能裝備產業化方面,初步建成了包括儲能電池、電池管理系統、電能轉換系統、能源管理系統等在內的電化學儲能裝備產業鏈,已處於國際領先水平。 在技術標準方面,初步建立了電力儲能標準體系,先後發布國家標準13項、能源行業標準35項、團體標準140餘項,主導和參與IEC和IEEE國際標準6項。
在爭議中發展,在實踐中取得成功。 這套組合一拳打下來,我們的新型儲能進入了新的崛起期
價值飛躍:科技創新帶來關鍵變革
新的歷史發展週期,必將為儲能的發展帶來千載難逢的機遇!
此時,新型儲能的“配角”已不僅僅像“新型動力系統”那麼簡單,更肩負著賦能綠色地球的重任!
經過前兩個階段“技術驗證與示範應用”的艱苦努力,儲能的角色正在發生變化正在形成乙個新型電力系統的大網路,即“源、網、荷、儲”一體化。
對於儲能本身來說,就意味著必須具備降低社會能源成本、提高系統效率、提高安全性可靠性、提高經濟性的能力,才能真正做大做強。
在這個技術競賽的時間視窗,我們將同時推進技術研發和新型儲能的社會影響研究在供電側、電網側和使用者側都取得了令人矚目的進展。
供電側儲能是指常規電廠、風力發電站、光伏電站等安裝並接入供電站的儲能系統。
新能源電站配備一定規模的新儲能,既平滑了新能源的輸出,減少了棄風棄光,減少了對電網的衝擊,還具有配套系統調峰調頻、抑制寬頻**的功能。
在現貨市場和配套服務市場中,採用新能源和儲能聯合運營的合理策略,可以減少偏差評估帶來的經濟損失。 特別是對於光伏發電,晚高峰輸出為零,儲能可以釋放部分輸出。
在“沙格黃”等大型基地的發展過程中,儲能可以發揮保障供需的重要作用。 配置新能源儲能已成為新能源發展的一大特徵。
電網側儲能是指直接接入公共電網的儲能系統,主要負責在故障或異常執行時保證系統安全,提高輸配電效率,助力調峰調頻,提高新能源利用水平,還能部分調節線路潮流。
目前,電網側儲能參與系統調峰有“一充一放”、“兩充兩放”、“多充多放”等模式,具體模式一般根據當地供需平衡的需要選擇。
由於電網側儲能電站具有雙向調節有功功率的能力,電網的快速響應可以自動實現區域電網的一次調頻,加強區域電網為頻率提供應急支援的能力。 電網側儲能還可以參與二次調頻,即利用儲能電站作為電網AGC的控制電源。
為了提公升儲能價值,在國內,已經有華為數字能源、陽光電源、科華數字能源、科陸電子、南日繼寶、特變電工等企業它已經具備了構建基於電網的儲能技術的能力
也就是說,它可以提供虛擬慣量,提高短路容量,提高系統強度,虛擬電力傳輸,實現併網場景下的快速響應。 在微電網場景中可實現黑啟動,可用於離網孤島微電網,也可作為後備電源和UPS不間斷電源。
舉個直截了當的例子,內蒙古電網的最西端是額濟納地區電網,它承擔著整個國旗11的責任46萬平方公里,3萬多人生產生活供電任務。 供電線路通過單迴路440公里220kV線路與主網相連,一旦接觸線路修復或發生故障,額濟納整個旗幟將停電。
此外,該地區還存在無常規同步供電、新能源接入比例高、源荷雙重隨機波動、供電可靠性差等特點。
風光新能源裝機容量110MW,最大負荷70MW,平均負荷35MW。 同時,它配備了2個25MW 25MWh併網儲能,溢流容量25倍,是真正意義上的“源-網-荷-儲”一體化專案。
實際執行測試中給出的結果非常漂亮! 基於電網的儲能能夠支撐高比例的新能源電網。
本專案打破了傳統電力系統執行對常規旋轉機組的依賴性,測試了基於電網的儲能對廣域電網的頻率建設和電壓建設以及新能源的並網能力,測試了基於電網的儲能對頻率和電壓調節長期執行的支援能力。 廣域純新能源電力系統的穩頻穩壓。
同時,也驗證了基於電網的儲能系統支援純新能源電力系統抵禦故障衝擊、保持系統穩定執行的能力。
多維度測試表明,我們在儲能技術價值轉化方面取得了階段性成果。
我們來看一下使用者側儲能,它是指內置於使用者內部站點或相鄰的儲能系統,與使用者內部系統相連,主要為使用者提供調峰填谷等功能,以市場化的方式對光儲進行一體化運營。
目前,通過峰谷套利降低能源成本,降低需電費,參與需求響應是使用者側儲能發展的重要驅動力。
隨著能源網際網絡和社會經濟發展的不斷推進,能源消費方式的公升級和能源需求的多樣化將是使用者側儲能長期發展的又一重要驅動力。
在偏遠或農村地區,配電網末端電網較弱,在規劃設計階段不考慮過載問題,通過移動儲能實現配電網區域的快速“增容”和電能質量管理,從而保證配電網安全可靠執行。
還有一些零碳電廠以縣鎮為主,配置新型儲能,實現區域內發電消納,協調平衡內部能源,有效降低分布式新能源和使用者負荷在區域尺度上對電網的衝擊和衝擊。
可想而知,新型儲能的存在是不受限制的!
儲能頭條獲取一組最新資料,國家隊中,截至2024年10月底,儲能業務二級單位32家,儲能電站總數173座, * 機器尺寸 4941MW 1178888MWh,電化學儲能裝機容量佔比99%以上。
新型儲能將在我國未來新型電力體系形態和能源網際網絡新業態的建設中發揮非常重要的作用,勢必影響能源轉型的質量和效率以及電力系統的清潔高效發展。
中國的電力行業已經不是過去的樣子,會不會離新能源儲能成為我們真正的驕傲還很遠?