儲能對于新一代能源電力系統(tǒng)具有“提質(zhì)保量”的重要作用,是實現(xiàn)可再生能源大規(guī)模應(yīng)用的必要支撐。
光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的隨機波動性,給電力系統(tǒng)的頻率及電壓平衡帶來巨大壓力。儲能技術(shù)具有靈敏響應(yīng)和精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的特點,可以實時響應(yīng)電力系統(tǒng)頻率電壓的調(diào)節(jié)需求,提升系統(tǒng)電能質(zhì)量和安全。目前,功率型“提質(zhì)”儲能項目已經(jīng)在世界各地開展示范和商業(yè)應(yīng)用,逐步參與電力系統(tǒng)的輔助AGC調(diào)頻,但功率型儲能電池系統(tǒng)的使用壽命和安全性能仍有待大幅度提升和改善。
新能源發(fā)電還具有反調(diào)峰特性,給電力系統(tǒng)源、網(wǎng)、荷的容量平衡也帶來巨大壓力。未來隨著分布式光伏和電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,用電負(fù)荷的不確定性逐漸增加,負(fù)荷峰谷差也呈現(xiàn)增大趨勢。儲能系統(tǒng)可以發(fā)揮削峰填谷的“儲/放”功能,保證電力系統(tǒng)容量需求的錯時平衡。目前,容量型“保量”儲能項目尚未得到規(guī)模應(yīng)用,主要原因還是目前的電化學(xué)儲能度電成本太高(0.6~0.8元/度電),需要再降低一半左右才有可能得到規(guī)模發(fā)展。另外,還需要考慮全產(chǎn)業(yè)鏈的資源供應(yīng)和回收問題,因為可再生能源的發(fā)展需要可再生儲能的支撐。
因此,儲能的成本、安全和環(huán)保是當(dāng)今世界范圍內(nèi)面臨的重大挑戰(zhàn)問題,需要構(gòu)建市場應(yīng)用導(dǎo)向的綠色儲能技術(shù)創(chuàng)新體系,針對具體應(yīng)用場景開發(fā)不同的儲能技術(shù),從材料、器件、系統(tǒng)和應(yīng)用等多個層面協(xié)同創(chuàng)新,通過顛覆性技術(shù)開發(fā)將儲能成本降低一半以上,提升電化學(xué)儲能系統(tǒng)的安全性能至完全可控等級,并需要考慮環(huán)境負(fù)荷和資源再生的全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計與應(yīng)用。
為促進(jìn)儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展,我國始終堅持市場化發(fā)展方向,積極出臺產(chǎn)業(yè)政策,推動市場化改革。2017年,中國國家能源局會同有關(guān)部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,鼓勵儲能技術(shù)研發(fā),開展項目示范,并開始建立和完善儲能參與電力輔助服務(wù)的市場機制。在政策的引導(dǎo)下,中國儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正在穩(wěn)步發(fā)展。截至2019年底,中國儲能累計裝機規(guī)模超過32GW,躍居世界第一,其中,電化學(xué)儲能電站總計超過580座。
中國儲能領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新活躍,專利申請量逐年遞增,少數(shù)原創(chuàng)技術(shù)已經(jīng)獲得突破。未來還需要加強建立市場應(yīng)用導(dǎo)向的綠色儲能技術(shù)研發(fā)體系和人才培養(yǎng)體系,以良好的市場化環(huán)境,針對大容量、低成本、高安全、易回收等方面的“卡脖子”問題,積極促進(jìn)儲能技術(shù)創(chuàng)新,降低儲能應(yīng)用成本,推動儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,助力全球能源清潔轉(zhuǎn)型。(作者:陳永翀,中科院電工研究所儲能技術(shù)組組長,中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會副秘書長)
光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的隨機波動性,給電力系統(tǒng)的頻率及電壓平衡帶來巨大壓力。儲能技術(shù)具有靈敏響應(yīng)和精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的特點,可以實時響應(yīng)電力系統(tǒng)頻率電壓的調(diào)節(jié)需求,提升系統(tǒng)電能質(zhì)量和安全。目前,功率型“提質(zhì)”儲能項目已經(jīng)在世界各地開展示范和商業(yè)應(yīng)用,逐步參與電力系統(tǒng)的輔助AGC調(diào)頻,但功率型儲能電池系統(tǒng)的使用壽命和安全性能仍有待大幅度提升和改善。
新能源發(fā)電還具有反調(diào)峰特性,給電力系統(tǒng)源、網(wǎng)、荷的容量平衡也帶來巨大壓力。未來隨著分布式光伏和電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,用電負(fù)荷的不確定性逐漸增加,負(fù)荷峰谷差也呈現(xiàn)增大趨勢。儲能系統(tǒng)可以發(fā)揮削峰填谷的“儲/放”功能,保證電力系統(tǒng)容量需求的錯時平衡。目前,容量型“保量”儲能項目尚未得到規(guī)模應(yīng)用,主要原因還是目前的電化學(xué)儲能度電成本太高(0.6~0.8元/度電),需要再降低一半左右才有可能得到規(guī)模發(fā)展。另外,還需要考慮全產(chǎn)業(yè)鏈的資源供應(yīng)和回收問題,因為可再生能源的發(fā)展需要可再生儲能的支撐。
因此,儲能的成本、安全和環(huán)保是當(dāng)今世界范圍內(nèi)面臨的重大挑戰(zhàn)問題,需要構(gòu)建市場應(yīng)用導(dǎo)向的綠色儲能技術(shù)創(chuàng)新體系,針對具體應(yīng)用場景開發(fā)不同的儲能技術(shù),從材料、器件、系統(tǒng)和應(yīng)用等多個層面協(xié)同創(chuàng)新,通過顛覆性技術(shù)開發(fā)將儲能成本降低一半以上,提升電化學(xué)儲能系統(tǒng)的安全性能至完全可控等級,并需要考慮環(huán)境負(fù)荷和資源再生的全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計與應(yīng)用。
為促進(jìn)儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展,我國始終堅持市場化發(fā)展方向,積極出臺產(chǎn)業(yè)政策,推動市場化改革。2017年,中國國家能源局會同有關(guān)部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,鼓勵儲能技術(shù)研發(fā),開展項目示范,并開始建立和完善儲能參與電力輔助服務(wù)的市場機制。在政策的引導(dǎo)下,中國儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正在穩(wěn)步發(fā)展。截至2019年底,中國儲能累計裝機規(guī)模超過32GW,躍居世界第一,其中,電化學(xué)儲能電站總計超過580座。
中國儲能領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新活躍,專利申請量逐年遞增,少數(shù)原創(chuàng)技術(shù)已經(jīng)獲得突破。未來還需要加強建立市場應(yīng)用導(dǎo)向的綠色儲能技術(shù)研發(fā)體系和人才培養(yǎng)體系,以良好的市場化環(huán)境,針對大容量、低成本、高安全、易回收等方面的“卡脖子”問題,積極促進(jìn)儲能技術(shù)創(chuàng)新,降低儲能應(yīng)用成本,推動儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,助力全球能源清潔轉(zhuǎn)型。(作者:陳永翀,中科院電工研究所儲能技術(shù)組組長,中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會副秘書長)