近年來，我國以“風(fēng)光”為主的新能源發(fā)展迅猛。國家能源局數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，我國可再生能源裝機規(guī)模突破10億千瓦，水電、風(fēng)電裝機均超3億千瓦，海上風(fēng)電裝機躍居世界第一;全年可再生能源發(fā)電量達2.48萬億千瓦時，占全社會用電量的29.8%。

 

由于新能源具有很大的波動性，快速增加的新能源裝機對能源系統(tǒng)運行帶來較大挑戰(zhàn)。以山西省為例，全省風(fēng)電裝機規(guī)模約3400萬千瓦，但極端天氣下，實際最小出力甚至不到10萬千瓦。“靠天吃飯”的新能源快速增長，要實現(xiàn)“氣象驅(qū)動型”的電力平衡，電力安全穩(wěn)定運行難度加大。

 

當(dāng)前我國正在全力構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，其典型特征就是“雙高”，即：高比例的可再生能源、高比例的電力電子設(shè)備。業(yè)內(nèi)認為，在這種電力系統(tǒng)中，一方面要提升傳統(tǒng)火電機組的調(diào)峰能力，另一方面必須加快發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)。

 

2021年7月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，首次從國家層面提出儲能裝機規(guī)模目標(biāo)，“十四五”期間錨定3000萬千瓦。據(jù)此測算，今后4年，我國新型儲能裝機規(guī)模將以年均65%左右的速度增長。

 

去年6月，華陽新材料科技集團(簡稱“華陽集團”)攜手中國科學(xué)院物理研究所共建的全球首個1兆瓦時鈉離子電池儲能系統(tǒng)在太原投運。華陽集團新能源蓄能新材料事業(yè)部副總經(jīng)理趙廣說，鋰電池能量密度優(yōu)于其他類型電池，但鋰元素比較稀缺。鈉離子電池性能優(yōu)于鉛酸電池，成本低于鋰電，具有成本低、快充性能好、低溫性能強、無過放電特性等優(yōu)勢，市場應(yīng)用前景廣闊。

 

記者注意到，2021年以來，山西已發(fā)布10余項有關(guān)儲能的政策，幾乎覆蓋各個應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是在可再生能源配置儲能、輔助服務(wù)、用戶側(cè)儲能等領(lǐng)域進行深入布局，全省共有25個獨立或共享儲能項目備案，項目總投資超240億元，儲能規(guī)模超3.9吉瓦/8.2吉瓦時。

 

 

記者采訪發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前新型儲能發(fā)展呈現(xiàn)以下新動向：

 

一是長時儲能成主流配置。在新能源裝機快速增加、極端惡劣天氣頻繁出現(xiàn)的背景下，短時儲能無法滿足高比例能源的接入。業(yè)內(nèi)普遍認為，平均持續(xù)時間超4小時的長時儲能，將成為未來儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大看點。

 

目前，國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、國家能源局首臺套示范項目等均布局了長時儲能示范項目。華陽集團在現(xiàn)有千噸級鈉離子電池正負極材料、1吉瓦鈉離子電芯生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，今年計劃啟動萬噸級鈉離子電池正負極材料生產(chǎn)項目，通過布局更大規(guī)模的儲能生產(chǎn)項目，意在滿足長時儲能需求。

 

中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟秘書長劉為表示，一旦可再生能源發(fā)電量達到電力系統(tǒng)60%至70%的市場份額，長時儲能系統(tǒng)將成為電力系統(tǒng)必需的“成本最低的靈活性解決方案”。預(yù)計未來幾年，長時儲能系統(tǒng)的部署將會加快。

 

二是技術(shù)呈多元化發(fā)展趨勢。目前，我國儲能裝機約90%是抽水蓄能，剩余10%的新型儲能中約90%是鋰電。但未來電力儲能將要應(yīng)對的風(fēng)光并網(wǎng)各類應(yīng)用場景非常復(fù)雜，物理儲能與各類電化學(xué)儲能耦合發(fā)展會成為一種趨勢。

 

劉為認為，在抽水蓄能和鋰電之外，兩類儲能技術(shù)有機會發(fā)展起來：一類是有機會突破鋰離子電池成本和資源天花板的新型電池，以鈉離子電池為代表;另一類是在長時儲能應(yīng)用、短時高頻儲能應(yīng)用或高安全場景下與鋰電的差異化應(yīng)用，例如液流電池、液態(tài)金屬、金屬離子電池和水系電池等。

 

三是安全問題將成為新的風(fēng)險挑戰(zhàn)。隨著儲能裝機容量快速增加，安全隱患也在不斷增加。儲能安全不僅是電池等儲能技術(shù)問題，還涉及設(shè)計、施工、運維、退役等各個環(huán)節(jié)，需各方提升重視程度，完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計建設(shè)、運行維護中加強防范。

 

 

新型儲能應(yīng)用規(guī)模快速擴大的同時，也面臨市場機制不完善，缺乏有效的成本疏導(dǎo)機制，居高不下的儲能成本對投資者吸引力不高等問題。受訪專家和業(yè)內(nèi)人士建議，在建設(shè)全國統(tǒng)一的電力市場進程中，應(yīng)探索建立有效的儲能商業(yè)模式。

 

一方面，進一步完善電力市場機制。一是要逐步推動儲能電站參與各類電力市場，儲能的技術(shù)特性決定了它可以參與多類市場，提供多類服務(wù)，獲得多類收益;二是要盡快建立能夠反映電力稀缺屬性的電價機制或現(xiàn)貨市場價格機制，通過市場發(fā)現(xiàn)價格，反映儲能等靈活性資源的市場價值;三是要根據(jù)未來新型電力系統(tǒng)的需要，適時考慮增加新的輔助服務(wù)品種，如快速調(diào)頻、爬坡、慣量支撐、備用等輔助服務(wù)品種，細化調(diào)頻品種，為快速調(diào)節(jié)資源提供穩(wěn)定的市場參與空間。

 

2021年12月，山西能監(jiān)辦對《山西獨立儲能電站參與電力一次調(diào)頻市場交易實施細則(試行)》公開征求意見。劉為認為，這是全國首個針對獨立儲能參與一次調(diào)頻獲得有償服務(wù)的地方政策，類似規(guī)則有利于發(fā)揮儲能快速調(diào)節(jié)資源的作用。

 

另一方面，建立儲能服務(wù)的成本疏導(dǎo)機制，將輔助服務(wù)市場成本疏導(dǎo)至用戶側(cè)，保障儲能等新的靈活性資源具備長期的、穩(wěn)定性較好的收益來源預(yù)期。政策方面，對于配套建設(shè)新型儲能的新能源發(fā)電項目，可在增發(fā)電量、減少考核等多方面給予適當(dāng)傾斜。

 

此外，各地應(yīng)根據(jù)發(fā)展需求，因地制宜對儲能項目進行統(tǒng)籌布局，促進可再生能源與儲能的協(xié)調(diào)發(fā)展，推動“源網(wǎng)荷儲”一體化及多能互補基地建設(shè);同時完善儲能技術(shù)學(xué)科專業(yè)建設(shè)，深化多學(xué)科人才交叉培養(yǎng)，打造一批儲能技術(shù)產(chǎn)教融合的創(chuàng)新平臺。