全國(guó)人大代表、全國(guó)工商聯(lián)副主席、通威集團(tuán)董事局主席劉漢元指出,構(gòu)建以抽水蓄能、新型儲(chǔ)能為主,電動(dòng)汽車等其他多種儲(chǔ)能形式為輔的綜合性儲(chǔ)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(jìn)低碳中國(guó)進(jìn)程。
抽水蓄能將爆發(fā)
鋰電池儲(chǔ)能超預(yù)期
在各類儲(chǔ)能方式中,抽水蓄能具有調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相、儲(chǔ)能、事故備用、黑啟動(dòng)等多種功能,是目前最成熟、度電成本最低的儲(chǔ)能技術(shù)。但近十多年來(lái),我國(guó)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(jī)均未達(dá)到規(guī)劃目標(biāo)。
不過(guò),隨著兩部制電價(jià)落地,阻礙抽水蓄能發(fā)展的核心問(wèn)題有望得到解決,劉漢元認(rèn)為,產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
與抽水蓄能相比,鋰電池儲(chǔ)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(diǎn),但安全性要求較高。
近年來(lái),鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)得到了快速發(fā)展,其高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和低自放電率等優(yōu)勢(shì)使得它在便攜式儲(chǔ)能等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低,鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也逐漸向大規(guī)模儲(chǔ)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(jìn)步,鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能將進(jìn)一步提升,成本將進(jìn)一步降低,使得它在電網(wǎng)儲(chǔ)能、分布式能源系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。
進(jìn)入2024年,除了部分龍頭企業(yè)的價(jià)格維持在5毛以上,其他大部分電芯廠家的280Ah儲(chǔ)能電芯價(jià)格基本降到4毛元以下。
隨著電池價(jià)格不斷降低,以鋰電為主的新型儲(chǔ)能獲得快速發(fā)展,新增裝機(jī)規(guī)模大幅提升,提前兩年完成了“十四五”規(guī)劃的新型儲(chǔ)能裝機(jī)目標(biāo)。
截止2023年底,中國(guó)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)達(dá)86.5GW,其中抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)51.3GW,占比從2022年77.1%降至59.4%;新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)34.5GW,占比提升至39.9%。
液流電池裝機(jī)規(guī)模攀升
中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)俞振華表示,目前儲(chǔ)能技術(shù)可歸為四個(gè)不同的梯隊(duì),第一梯隊(duì)是可達(dá)1吉瓦規(guī)模的抽水蓄能;第二梯隊(duì)規(guī)模在百兆瓦,包括鋰電、壓縮空氣、液流、儲(chǔ)冷儲(chǔ)熱,當(dāng)前的格局是液流獨(dú)大。
與電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)相比,液流儲(chǔ)能系統(tǒng)具有更高的安全性和可擴(kuò)展性。液流儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)電解液中的氧化還原反應(yīng)來(lái)存儲(chǔ)和釋放能量,其能量密度雖然相對(duì)較低,但可以通過(guò)增加電解液體積來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能容量的擴(kuò)展。此外,液流儲(chǔ)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(xiǎn)。因此,液流儲(chǔ)能系統(tǒng)在大型儲(chǔ)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(biāo)情況來(lái)看,液流電池成本逐漸下降。2022年中核匯能集采項(xiàng)目,5家中標(biāo)方報(bào)價(jià)平均單價(jià)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(bào)價(jià)2.6483元/Wh。國(guó)家電投2023年集采共有4家公司中標(biāo),平均單價(jià)約為2.60元/Wh。
三次大規(guī)模的液流電池項(xiàng)目集采結(jié)果表明,以釩電池為代表的液流電池市場(chǎng)正趨向成熟。行業(yè)參與者增加,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加大。隨著大規(guī)模項(xiàng)目的落地,液流電池的發(fā)展也將進(jìn)一步提速。
資料顯示,2018年至2021年,全球液流電池累計(jì)裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng),由79.5兆瓦上漲至152.2兆瓦。中國(guó)液流電池累計(jì)裝機(jī)規(guī)模由16.1兆瓦上漲至51.6兆瓦。2021年,中國(guó)液流電池裝機(jī)規(guī)模增速達(dá)125.3%,遠(yuǎn)高于同期全球液流電池裝機(jī)規(guī)模增速。
液流電池路線規(guī)模攀升背后,與儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)變化有關(guān)。從過(guò)往實(shí)施的1小時(shí)項(xiàng)目,到現(xiàn)在的2小時(shí)以及4個(gè)小時(shí)。未來(lái)8個(gè)小時(shí),甚至日級(jí)、周級(jí)、月級(jí)這類長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的現(xiàn)實(shí)需求就會(huì)出現(xiàn)。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)
關(guān)于長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)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(zhǎng)趙天壽將在3月19日舉辦的OFweek 2024(第四屆)儲(chǔ)能技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇進(jìn)行《長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)》的主題演講,感興趣的歡迎點(diǎn)擊下方閱讀原文報(bào)名參加。
多元化儲(chǔ)能系統(tǒng)趨勢(shì)漸顯
除了鋰電池儲(chǔ)能和液流儲(chǔ)能外,其他儲(chǔ)能技術(shù)如超級(jí)電容器、壓縮空氣儲(chǔ)能等也在不斷發(fā)展。未來(lái),隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,多元化儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為解決能源存儲(chǔ)問(wèn)題的重要趨勢(shì)。
多元化儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心在于其“多元化”特點(diǎn),即它融合了多種不同的儲(chǔ)能技術(shù),每種技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和適用場(chǎng)景。這種多元化的組合使得儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的需求和環(huán)境條件進(jìn)行靈活調(diào)整和優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)更高效、更安全的能源存儲(chǔ)。
中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)俞振華表示,當(dāng)前儲(chǔ)能的商業(yè)模式相對(duì)比較簡(jiǎn)單,主要是依賴風(fēng)電、光伏強(qiáng)配的政策推動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展。接下來(lái)隨著應(yīng)用場(chǎng)景逐漸復(fù)雜,由新能源引發(fā)的短時(shí)高頻,越來(lái)越多的調(diào)峰和電力消納的需求,會(huì)衍生多場(chǎng)景、多技術(shù)路線、不同需求的未來(lái)。
此外,隨著電動(dòng)汽車的爆發(fā)式增長(zhǎng),車載動(dòng)力電池也具備了成為儲(chǔ)能終端的巨大潛力。劉漢元指出,如能有效利用電動(dòng)汽車大量閑置時(shí)間和冗余充放電次數(shù),作為分布式儲(chǔ)能單元接入系統(tǒng),除行駛時(shí)間以外,大部分時(shí)間在線,成為電網(wǎng)儲(chǔ)能、微網(wǎng)儲(chǔ)能、小區(qū)儲(chǔ)能、家用儲(chǔ)能的一部分能形成“雙贏”結(jié)果。
例如,用電高峰時(shí)向電網(wǎng)反向售電,用電低谷時(shí)存儲(chǔ)過(guò)剩電量,不但為電網(wǎng)穩(wěn)定作出貢獻(xiàn),還能以市場(chǎng)化方式通過(guò)充放電價(jià)差獲得相應(yīng)收益,分?jǐn)傎?gòu)買整車或電池包的成本,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車和電網(wǎng)的良性互動(dòng)。
據(jù)測(cè)算,一臺(tái)價(jià)值30萬(wàn)元、電池容量100kWh的電車,按每天充放電兩次套利計(jì)算,大約七到八年時(shí)間即可收回全部購(gòu)車成本。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到2050年我國(guó)汽車保有量將達(dá)到5億-10億輛,其中電動(dòng)汽車占比超過(guò)90%。屆時(shí),僅依靠電動(dòng)汽車即可滿足我國(guó)電網(wǎng)2-4天的儲(chǔ)能需要。
近期,南網(wǎng)儲(chǔ)能正在這方面進(jìn)行嘗試。2月26日,南網(wǎng)儲(chǔ)能發(fā)布《關(guān)于全資子公司與蔚來(lái)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(xiàng)目中,換電站業(yè)務(wù)合作,即選擇合適場(chǎng)所投資建設(shè)電動(dòng)汽車換電站,在提升換電服務(wù)便利性的同時(shí),推動(dòng)換電站作為分布式儲(chǔ)能的商業(yè)應(yīng)用。開(kāi)展換電站運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)共享及數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。
業(yè)內(nèi)人士指出,南網(wǎng)儲(chǔ)能科技與蔚來(lái)能源通過(guò)將電動(dòng)汽車充換電站、儲(chǔ)能站等資源接入虛擬電廠平臺(tái),提供調(diào)峰、調(diào)頻、需求側(cè)響應(yīng)服務(wù),推動(dòng)車端配套的充換電站在分布式儲(chǔ)能的落地。