隨著各地利好政策的落地、技術(shù)層面的突破，長時(shí)儲(chǔ)能有望迎來快速發(fā)展風(fēng)口。
相較于短時(shí)儲(chǔ)能，長時(shí)儲(chǔ)能可以實(shí)現(xiàn)跨天、跨月甚至跨季節(jié)的充放電循環(huán)，在提升新能源發(fā)電消納能力、增強(qiáng)電網(wǎng)靈活性等方面的優(yōu)勢更為明顯，被認(rèn)為是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著各地利好政策的落地、技術(shù)層面的突破，長時(shí)儲(chǔ)能有望迎來快速發(fā)展風(fēng)口。
1月9日，上海市人民政府印發(fā)《上海市新型儲(chǔ)能示范引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展工作方案(2025—2030年)》，著力攻堅(jiān)長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，重點(diǎn)突破高安全、高能量密度全固態(tài)電池高導(dǎo)電性固體電解質(zhì)、固/固界面、器件制備與集成等關(guān)鍵技術(shù)。
無獨(dú)有偶。日前，山東省人民政府發(fā)布《關(guān)于健全完善新能源消納體系機(jī)制促進(jìn)能源高質(zhì)量發(fā)展的若干措施》，支持壓縮空氣等長時(shí)儲(chǔ)能發(fā)展。鼓勵(lì)建設(shè)壓縮空氣、可再生能源制氫、液流電池等長時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目，符合條件的優(yōu)先列入全省新型儲(chǔ)能項(xiàng)目庫，建成后優(yōu)先接入電網(wǎng);支持長時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目參與電力現(xiàn)貨市場交易，入庫項(xiàng)目按照2倍容量折算儲(chǔ)能容量。
相較于短時(shí)儲(chǔ)能，長時(shí)儲(chǔ)能可以實(shí)現(xiàn)跨天、跨月甚至跨季節(jié)的充放電循環(huán)，在提升新能源發(fā)電消納能力、增強(qiáng)電網(wǎng)靈活性等方面的優(yōu)勢更為明顯，被認(rèn)為是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著各地利好政策的落地、技術(shù)層面的突破，長時(shí)儲(chǔ)能有望迎來快速發(fā)展風(fēng)口。
需求突出
什么是長時(shí)儲(chǔ)能?實(shí)際上，國際上對(duì)長時(shí)儲(chǔ)能沒有統(tǒng)一定義。
中國科學(xué)院工程熱物理研究所所長陳海生認(rèn)為，持續(xù)放電時(shí)間不低于4小時(shí)、壽命不低于20年的大規(guī)模低成本儲(chǔ)能技術(shù)，可定義為長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)。長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)具體可分為：中長時(shí)儲(chǔ)能，主要是指在額定功率下持續(xù)運(yùn)行4—10小時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng);長時(shí)儲(chǔ)能，主要是指在額定功率下持續(xù)運(yùn)行10小時(shí)到1周的儲(chǔ)能系統(tǒng);超長時(shí)儲(chǔ)能，主要是指在額定功率下持續(xù)運(yùn)行1周以上的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
華北電力大學(xué)教授鄭華向《中國能源報(bào)》記者指出，隨著“靠天吃飯”的新能源裝機(jī)容量占比和場站數(shù)量占比快速提升，新型電力系統(tǒng)特征將會(huì)愈發(fā)明顯和突出，短時(shí)和超短時(shí)的調(diào)節(jié)需求、長時(shí)和超長時(shí)的調(diào)節(jié)需求均會(huì)呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，風(fēng)口愈發(fā)明顯。
去年11月6日，工信部發(fā)布《新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案(征求意見稿)》，首次提出適度超前布局氫儲(chǔ)能等超長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，鼓勵(lì)結(jié)合應(yīng)用需求探索開發(fā)多類型混合儲(chǔ)能技術(shù)，支持新體系電池、儲(chǔ)熱儲(chǔ)冷等前瞻技術(shù)基礎(chǔ)研究。河南、西藏、內(nèi)蒙古、新疆、寧夏、上海等地明確提出配置4小時(shí)以上長時(shí)儲(chǔ)能，推動(dòng)4小時(shí)以上儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用。
山東進(jìn)一步落實(shí)長時(shí)儲(chǔ)能鼓勵(lì)政策，具有先行示范意義。目前，山東新能源裝機(jī)容量已突破1億千瓦，其中光伏裝機(jī)容量超過7000萬千瓦。到2030年，山東新能源裝機(jī)容量將進(jìn)一步突破1.8億千瓦，其中光伏裝機(jī)容量將超過1.25億千瓦。鄭華指出，通過仿真計(jì)算，高占比新能源帶來的“三高兩低”的新型電力系統(tǒng)特性將會(huì)異常突出，電力電量雙缺現(xiàn)象將頻繁出現(xiàn)，而缺口時(shí)長將會(huì)由現(xiàn)在的2—3小時(shí)向5—6小時(shí)演變，乃至跨季節(jié)性互濟(jì)需求更加凸顯。山東新政對(duì)提前掌握長時(shí)儲(chǔ)能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性及其在電力系統(tǒng)運(yùn)行特性具有重要現(xiàn)實(shí)價(jià)值與意義。
發(fā)展初期
目前，主流長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)可分為物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能四條主線。全球咨詢機(jī)構(gòu)麥肯錫預(yù)測，長時(shí)儲(chǔ)能的潛在市場空間將從2025年開始大規(guī)模增長，全球累計(jì)裝機(jī)量將達(dá)到30—40GW，累計(jì)投資額約500億美元。
面對(duì)前景可期的長時(shí)儲(chǔ)能市場，各主流技術(shù)加速布局，抽水蓄能按照“能核盡核、能開盡開”原則，加快推進(jìn)。新型長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)快速突破，一方面市場新增主流的電化學(xué)儲(chǔ)能加快技術(shù)迭代，廠商陸續(xù)推出500Ah+、600Ah+，乃至1000Ah+長時(shí)儲(chǔ)能電芯。去年12月，億緯鋰能在湖北荊門投產(chǎn)了業(yè)內(nèi)首個(gè)量產(chǎn)的628Ah超大容量電芯，并宣布啟用全新的60GWh超級(jí)儲(chǔ)能工廠。該工廠的儲(chǔ)能電芯主要應(yīng)用于4小時(shí)及以上的風(fēng)光配儲(chǔ)、共享儲(chǔ)能等大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目。
另一方面，壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、熔鹽儲(chǔ)能等新技術(shù)加速崛起。國內(nèi)1.5MW、10MW、100MW壓氣儲(chǔ)能項(xiàng)目陸續(xù)投運(yùn)且規(guī)模持續(xù)“升級(jí)”，全球首座300MW級(jí)壓氣儲(chǔ)能電站全容量并網(wǎng);全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的推廣應(yīng)用取得顯著進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了在發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)及用戶側(cè)的廣泛應(yīng)用;儲(chǔ)熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全球首座電熱熔鹽儲(chǔ)能試驗(yàn)站和660MW煤電機(jī)組耦合蒸汽熔鹽儲(chǔ)熱調(diào)峰調(diào)頻項(xiàng)目的投運(yùn)，百兆瓦級(jí)和中長時(shí)儲(chǔ)能成為新建項(xiàng)目常態(tài)。
總體來看，新型長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)路線多樣，但除了鋰離子電池基本實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用外，其他技術(shù)還在商業(yè)化應(yīng)用初期或試驗(yàn)探索階段。鄭華指出，現(xiàn)有的長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)特性和經(jīng)濟(jì)特性還存在不足，比如壓縮空氣、液流電池等長時(shí)儲(chǔ)能的整體轉(zhuǎn)換效率、單位造價(jià)成本、技術(shù)成熟度、運(yùn)營壽命等方面尚無法與傳統(tǒng)燃煤火電機(jī)組、抽水蓄能機(jī)組相提并論，而氫能技術(shù)到大規(guī)模應(yīng)用還為時(shí)尚早。
有序布局
面對(duì)種類繁多、不同時(shí)長儲(chǔ)能技術(shù)，合理布局、最大程度發(fā)揮各自能力尤為關(guān)鍵。
“我國幅員遼闊，可再生能源的發(fā)展在各個(gè)省市各不相同，資源和電力需求都不一樣，對(duì)于儲(chǔ)能，部分地區(qū)屬于超前發(fā)展模式，部分地區(qū)選擇各種儲(chǔ)能技術(shù)全面部署，部分地區(qū)則是重點(diǎn)發(fā)展某一類型或某一應(yīng)用場景的儲(chǔ)能技術(shù)。”陳海生指出，要堅(jiān)持可再生能源與長時(shí)儲(chǔ)能的協(xié)同發(fā)展，發(fā)揮國家和地方在政策規(guī)劃上的聯(lián)動(dòng)及區(qū)域協(xié)同機(jī)制，群策群力。科學(xué)地開展近遠(yuǎn)期相結(jié)合的長時(shí)儲(chǔ)能規(guī)劃，解決利益相關(guān)者的不確定性，提升市場信心，引導(dǎo)建立長時(shí)儲(chǔ)能供應(yīng)鏈，為低成本長時(shí)儲(chǔ)能高質(zhì)量發(fā)展提供保障。
技術(shù)突破是規(guī)模化應(yīng)用的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。要進(jìn)一步加強(qiáng)長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步提高儲(chǔ)能系統(tǒng)效率、安全性、壽命等性能，加強(qiáng)長時(shí)儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)成熟度分析，以科技創(chuàng)新推動(dòng)長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的多元化應(yīng)用研究和工程示范。
鄭華進(jìn)一步指出，新型電力系統(tǒng)及其特征影響是逐步深化與迭代建設(shè)的螺旋式上升過程，簡單而言，就是波動(dòng)性資源(包含荷側(cè)波動(dòng)性資源)與靈活性資源(包含荷側(cè)可調(diào)節(jié)資源)融合化、互動(dòng)化、數(shù)字化、智慧化的過程，長時(shí)儲(chǔ)能只是靈活性資源中的一種。因此，應(yīng)當(dāng)從全局來看長時(shí)儲(chǔ)能的規(guī)劃布局與市場機(jī)制，而不能條塊分割式的臨時(shí)性政策推動(dòng)，更不可人為造勢，應(yīng)當(dāng)回歸到客觀需求與協(xié)同機(jī)制上，讓長時(shí)儲(chǔ)能真正發(fā)揮價(jià)值與作用。(中國能源報(bào) 記者 盧奇秀)
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