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新型儲(chǔ)能,大型“充電寶”怎么建?

來(lái)源:全球起重機(jī)械網(wǎng)??人氣:1014
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 制圖:汪哲平

用電低谷時(shí),利用電能將空氣壓縮到鹽穴中;用電頂峰時(shí),再開(kāi)釋空氣,推進(jìn)空氣透平發(fā)電。在江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目,地下千米的鹽穴化身大型“充電寶”,一個(gè)儲(chǔ)能周期可存儲(chǔ)電量30萬(wàn)度,相當(dāng)于6萬(wàn)居民一天的用電量。
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這種壓縮空氣儲(chǔ)能是新式儲(chǔ)能“家族”中的一員。日前,國(guó)家開(kāi)展改革委、國(guó)家動(dòng)力局印發(fā)的《“十四五”新式儲(chǔ)能開(kāi)展實(shí)施方案》(以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施方案》)提出,到2025年,新式儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)劃化開(kāi)展階段,具備大規(guī)劃商業(yè)化使用條件。

新式儲(chǔ)能究竟是什么?“十四五”時(shí)期要怎么開(kāi)展?記者進(jìn)行了采訪。

既能滑潤(rùn)不穩(wěn)定的風(fēng)電光伏,也能合作慣例火電等參加電力體系調(diào)峰調(diào)頻

一般來(lái)說(shuō),新式儲(chǔ)能是指除抽水蓄能以外的新式儲(chǔ)能技能,包含新式鋰離子電池、液流電池、飛輪、壓縮空氣、氫(氨)儲(chǔ)能、熱(冷)儲(chǔ)能等。

為什么要高質(zhì)量、規(guī)劃化開(kāi)展新式儲(chǔ)能?這是當(dāng)時(shí)新動(dòng)力開(kāi)發(fā)規(guī)劃快速增加、負(fù)荷峰谷差繼續(xù)拉大背景下,提高電力體系調(diào)理能力、保證電力體系安全運(yùn)轉(zhuǎn)的必然需求。

要知道,風(fēng)電、光伏都是“看天吃飯”,其發(fā)電具有波動(dòng)性、間歇性,“極熱無(wú)風(fēng)”“極寒無(wú)光”。隨著未來(lái)大規(guī)劃、高比例使用,再加上煤電面對(duì)轉(zhuǎn)型、新增裝機(jī)規(guī)劃趨緩,假如遇到無(wú)風(fēng)無(wú)光、陰冷冰凍的極點(diǎn)氣候,風(fēng)電光伏發(fā)電出力大減,電力供應(yīng)由誰(shuí)來(lái)保證?

儲(chǔ)能的效果能夠淺顯理解為“充電寶”,風(fēng)電、光伏大發(fā)時(shí)或許用電低谷時(shí)充電,風(fēng)景出力小或許用電頂峰時(shí)放電。既能滑潤(rùn)不穩(wěn)定的光伏發(fā)電和風(fēng)電,提高可再生動(dòng)力占比,也能合作慣例火電、核電等電源,為電力體系運(yùn)轉(zhuǎn)提供調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù),提高電力體系的靈敏性。

3月20日,坐落浙江紹興的35千伏紅星變電站內(nèi),最后4臺(tái)集裝箱式電池組被吊裝至預(yù)訂位置。至此,浙江首個(gè)35千伏電網(wǎng)側(cè)直掛式儲(chǔ)能電站進(jìn)入并網(wǎng)投運(yùn)倒計(jì)時(shí)。“儲(chǔ)能電站的最大功率為6兆瓦,可支持約3000臺(tái)家用2匹空調(diào)一起作業(yè)2小時(shí)。”國(guó)網(wǎng)紹興市上虞區(qū)供電公司副總工程師陳岳峰介紹,依據(jù)測(cè)算,儲(chǔ)能電站建成后,上虞220千伏道墟變電站的峰谷差率將從現(xiàn)在的43.5%降至35.4%,有助于削峰填谷、滑潤(rùn)負(fù)荷曲線。

建造周期短,選址簡(jiǎn)略靈敏,調(diào)理能力強(qiáng)

“新式儲(chǔ)能建造周期短、選址簡(jiǎn)略靈敏、調(diào)理能力強(qiáng),與新動(dòng)力開(kāi)發(fā)消納的匹配性較好,優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯,加速推進(jìn)先進(jìn)儲(chǔ)能技能規(guī)劃化使用勢(shì)在必行。”國(guó)家動(dòng)力局有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

看建造周期,抽水蓄能電站建造周期一般為6至8年,新式儲(chǔ)能中的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目建造周期為3至6個(gè)月,新式壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目建造周期一般為1.5至2年。

看選址和使用場(chǎng)景,“抽水蓄能電站選址往往需求找地勢(shì)落差較大的當(dāng)?shù)?,但容量效益?qiáng)、單站規(guī)劃大,適宜電網(wǎng)側(cè)大規(guī)劃、體系級(jí)使用;新式儲(chǔ)能單站體量可大可小,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),能夠靈敏布置于電源、電網(wǎng)和用戶側(cè)等各類(lèi)使用場(chǎng)景,能夠作為抽水蓄能的增量補(bǔ)充。”國(guó)網(wǎng)動(dòng)力研究院新動(dòng)力與統(tǒng)計(jì)研究所副所長(zhǎng)黃碧斌介紹。

再看調(diào)理能力,新式電化學(xué)儲(chǔ)能的反響速度快,能夠做到毫秒至秒級(jí)的響應(yīng)。

國(guó)家動(dòng)力局有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,“十三五”以來(lái),我國(guó)新式儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)由研制演示向商業(yè)化初期過(guò)渡,實(shí)現(xiàn)了實(shí)質(zhì)性前進(jìn)。鋰離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能等技能已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,2021年末新式儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)超越400萬(wàn)千瓦。

以電化學(xué)儲(chǔ)能技能為例,近年來(lái),電池安全性、循環(huán)壽數(shù)和能量密度等關(guān)鍵技能指標(biāo)得到大幅提高,使用本錢(qián)快速下降。“近5年,鋰電池能量密度提高了1倍以上、循環(huán)壽數(shù)提高了2至3倍、使用本錢(qián)下降超越60%。”黃碧斌舉例。

未來(lái),新式儲(chǔ)能的開(kāi)展空間廣闊。中科院電工研究所儲(chǔ)能技能研究組組長(zhǎng)陳永翀說(shuō),盡管我國(guó)的儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)劃國(guó)際第一,但儲(chǔ)能與風(fēng)電光伏新動(dòng)力裝機(jī)規(guī)劃的比例(簡(jiǎn)稱“儲(chǔ)新比”)不到7%;相對(duì)而言,其他國(guó)家和地區(qū)的均勻儲(chǔ)新比已達(dá)15.8%。隨著新動(dòng)力發(fā)電規(guī)劃的快速增加,我國(guó)儲(chǔ)新比還有很大的增加空間。

鼓舞不同技能道路,“高安全、低本錢(qián)、可繼續(xù)”是一起方針

《實(shí)施方案》提出“商場(chǎng)主導(dǎo)、有序開(kāi)展”的基本準(zhǔn)則,清晰新式儲(chǔ)能獨(dú)立商場(chǎng)位置,并提出充分發(fā)揮商場(chǎng)在資源配置中的決定性效果。“曩昔,新式儲(chǔ)能更多是作為火電廠的輔助參加調(diào)頻,清晰獨(dú)立商場(chǎng)位置后,未來(lái)結(jié)合電價(jià)方針的出臺(tái),新式儲(chǔ)能能夠獨(dú)立參加并網(wǎng)調(diào)度、交易結(jié)算等,有利于加速新式儲(chǔ)能的商場(chǎng)化腳步。”陳永翀說(shuō)。

新式儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)頗多、迎來(lái)開(kāi)展機(jī)遇,但在業(yè)界看來(lái),未來(lái)規(guī)劃化、產(chǎn)業(yè)化、商場(chǎng)化開(kāi)展,至少有安全和本錢(qián)“兩道坎”要跨過(guò)。

安滿是新式儲(chǔ)能開(kāi)展的底線。“現(xiàn)在鋰電儲(chǔ)能體系還沒(méi)有達(dá)到實(shí)質(zhì)安全的方針,管控不當(dāng)?shù)脑捰蟹贌ㄎkU(xiǎn)。”陳永翀以為,未來(lái)需求開(kāi)展實(shí)質(zhì)安全技能,即在電池?zé)崾Э刂熬鸵龅絻?nèi)部安全可控,不能依賴熱失控后的外部消防措施。黃碧斌以為,新式儲(chǔ)能模塊、電池柜等方面的安全規(guī)范、安全危險(xiǎn)評(píng)估流程尚需完善和規(guī)范。

對(duì)此,《實(shí)施方案》提出,加強(qiáng)新式儲(chǔ)能安全危險(xiǎn)防范,清晰新式儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)安全職責(zé)主體,建立健全新式儲(chǔ)能技能規(guī)范、管理、監(jiān)測(cè)、評(píng)估體系,保證新式儲(chǔ)能項(xiàng)目建造運(yùn)轉(zhuǎn)的全過(guò)程安全。

本錢(qián)方面,以現(xiàn)在占據(jù)干流的電化學(xué)儲(chǔ)能為例,黃碧斌介紹,按照現(xiàn)在遍及的本錢(qián)計(jì)算,即便日均兩充兩放,全壽數(shù)周期單次充放度電本錢(qián)超越0.5元/千瓦時(shí)。不僅如此,加大安全投入也會(huì)增加儲(chǔ)能項(xiàng)目本錢(qián)。他建議,面向電力體系使用場(chǎng)景需求,加速推進(jìn)長(zhǎng)壽數(shù)、低本錢(qián)、高安全、高效率的先進(jìn)電化學(xué)儲(chǔ)能材料,以及大容量、長(zhǎng)時(shí)間的新式儲(chǔ)能技能研制。

一起,還要加速建立新式儲(chǔ)能價(jià)格等本錢(qián)引導(dǎo)機(jī)制。“當(dāng)時(shí)有關(guān)部門(mén)已出臺(tái)加速推進(jìn)新式儲(chǔ)能開(kāi)展的輔導(dǎo)意見(jiàn)、‘十四五’實(shí)施方案等,鼓舞儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)過(guò)電力商場(chǎng)引導(dǎo)本錢(qián)、獲取收益。但現(xiàn)在參加商場(chǎng)的準(zhǔn)入條件、交易機(jī)制等細(xì)則尚未清晰,各側(cè)儲(chǔ)能缺少老練的商業(yè)模式,企業(yè)安裝儲(chǔ)能的積極性并不高。”黃碧斌建議,進(jìn)一步細(xì)化電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能參加商場(chǎng)機(jī)制,完善電網(wǎng)側(cè)代替性儲(chǔ)能價(jià)格引導(dǎo)機(jī)制,完善峰谷電價(jià)、尖峰電價(jià)方針,優(yōu)化峰谷電價(jià)價(jià)差,為用戶側(cè)儲(chǔ)能開(kāi)展發(fā)明空間。

除了安全和本錢(qián)問(wèn)題,陳永翀以為,當(dāng)時(shí)新式儲(chǔ)能開(kāi)展還面對(duì)一些問(wèn)題,例如一些當(dāng)?shù)匾笮聞?dòng)力強(qiáng)制配套儲(chǔ)能,但新動(dòng)力配儲(chǔ)比例不科學(xué);新式儲(chǔ)能調(diào)用少、利用率低,需求進(jìn)一步清晰新式儲(chǔ)能體系的并網(wǎng)接入和調(diào)度規(guī)范等。

新式儲(chǔ)能的技能道路呈現(xiàn)多元化,國(guó)家動(dòng)力局有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,《實(shí)施方案》對(duì)新式儲(chǔ)能技能創(chuàng)新加強(qiáng)戰(zhàn)略性布局和體系性策劃,提出研制儲(chǔ)藏技能方向,鼓舞不同技能道路“百家爭(zhēng)鳴”,一起統(tǒng)籌創(chuàng)新資源的優(yōu)化配置,“此外,還要堅(jiān)持演示先行的準(zhǔn)則,積極開(kāi)展技能創(chuàng)新、健全商場(chǎng)體系和方針機(jī)制方面的試點(diǎn)演示,經(jīng)過(guò)演示使用帶動(dòng)技能前進(jìn)和產(chǎn)業(yè)晉級(jí)。”

“現(xiàn)在建造的新式儲(chǔ)能項(xiàng)目80%以上都是鋰離子電池,占比最高;其他類(lèi)型,例如液流電池、鉛酸電池、儲(chǔ)熱蓄冷等占比較小。鋰電儲(chǔ)能綜合性能較好,但仍需進(jìn)一步解決安全問(wèn)題和資源收回問(wèn)題;液流電池安全,也便利收回再生,但體系本錢(qián)較高。”陳永翀以為,儲(chǔ)能使用場(chǎng)景很豐厚,每種場(chǎng)景的性能要求各不相同,有的對(duì)功率要求高、有的對(duì)容量需求大,儲(chǔ)能技能各有特點(diǎn),未來(lái)多種儲(chǔ)能道路將并行開(kāi)展。

“盡管如此,‘高安全、低本錢(qián)、可繼續(xù)’是一切儲(chǔ)能技能開(kāi)展的一起方針。要加速建立以企業(yè)為主體、商場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的綠色儲(chǔ)能技能創(chuàng)新體系。”陳永翀說(shuō)。(來(lái)歷:人民日?qǐng)?bào)記者丁怡婷)

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新式儲(chǔ)能充電寶

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