一、電化學(xué)儲(chǔ)能有多流行?
從一組對(duì)比強(qiáng)烈的數(shù)字中可以找到答案。中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CNESA)數(shù)據(jù)顯示,截至2020年底,在全球已投運(yùn)儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)中,雖然抽水蓄能占的份額最大,為172.5吉瓦(1吉瓦=100萬(wàn)千瓦),但增速極低,同比增長(zhǎng)只有0.9%;而全球電化學(xué)儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模只有14.2吉瓦,但同比增長(zhǎng)高達(dá)49.6%。
中國(guó)是全球最大的電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng),2020年首次次超過(guò)美國(guó),在全球市場(chǎng)的占有率達(dá)到了33%。2015~2020年,中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)80%,2020年電化學(xué)儲(chǔ)能的同比增長(zhǎng)甚至達(dá)到了91.2%。如果說(shuō)全球電化學(xué)儲(chǔ)能還只是在高速路上奔跑,中國(guó)的電化學(xué)儲(chǔ)能是在“飛”。
2021年,國(guó)家發(fā)改委、能源局發(fā)布了《關(guān)于加快推進(jìn)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,該意見(jiàn)稿聚焦當(dāng)前儲(chǔ)能發(fā)展過(guò)程中的一些列問(wèn)題,對(duì)我國(guó)儲(chǔ)能發(fā)展做出了整體規(guī)劃。
此次的意見(jiàn)稿中首次明確,到2025年,新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到3000千瓦以上,鼓勵(lì)電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣、飛輪、超級(jí)電容等儲(chǔ)能形式多元化發(fā)展。對(duì)比前述“十四五”時(shí)期的裝機(jī)規(guī)模預(yù)期,這也意味著,到2025年,我國(guó)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模將比2020年底的3.28GW擴(kuò)大十倍左右。
二、電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)揮的重要作用
1.促進(jìn)“3060目標(biāo)”實(shí)現(xiàn)
隨著全球各主要國(guó)家陸續(xù)宣布實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)時(shí)間節(jié)點(diǎn),太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源將實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。但這類可再生能源,受地理環(huán)境影響較大,在時(shí)空上具有間歇性和分布不均的特點(diǎn),如直接并網(wǎng)運(yùn)行將對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大沖擊。而儲(chǔ)能系統(tǒng)作為能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化設(shè)備,成為支撐能源革命的關(guān)鍵技術(shù)。
“3060目標(biāo)”是我國(guó)新時(shí)期高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵目標(biāo),國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確了,到2025年實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變,裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬(wàn)千瓦以上。到2030年,實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。新型儲(chǔ)能在推動(dòng)能源領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和過(guò)程中發(fā)揮顯著作用,也是打通新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵要素。
2.實(shí)現(xiàn)電力供需平衡
可再生能源高比例接入電網(wǎng)后,增加了電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻的壓力。儲(chǔ)能的加入,可以保持電網(wǎng)高效安全運(yùn)行和電力供需平衡。一方面,在大規(guī)??稍偕茉窗l(fā)電環(huán)節(jié),儲(chǔ)能系統(tǒng)有利于削峰填谷,使不穩(wěn)定電力平滑輸出;第二方面儲(chǔ)能可替代部分昂貴的調(diào)峰機(jī)組,實(shí)現(xiàn)調(diào)峰的功能,提高系統(tǒng)效率。第三方面在輸配電環(huán)節(jié),儲(chǔ)能系統(tǒng)能起到調(diào)峰和提高電網(wǎng)性能的作用,可以增強(qiáng)電網(wǎng)的抗沖擊能力,提高調(diào)解幅度,更好地實(shí)現(xiàn)供需平衡。
3.實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)
隨著大規(guī)??稍偕茉措娬镜某掷m(xù)建設(shè),電力系統(tǒng)的負(fù)荷波動(dòng)不斷變大,對(duì)調(diào)節(jié)能力的需求也隨之增強(qiáng)。有效利用儲(chǔ)能系統(tǒng),一方面,可將風(fēng)電和光伏發(fā)電的電力出力波動(dòng)由12%~30%降至3%,與火電出力波動(dòng)無(wú)異。另一方面,大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)可以成為解決風(fēng)電和光伏發(fā)電的并網(wǎng)與消納問(wèn)題的鑰匙。