2020年中國(guó)提出雙碳目標(biāo)以來(lái),我國(guó)風(fēng)光等可再生能源行業(yè)得到了快速發(fā)展,能源系統(tǒng)也從傳統(tǒng)模式向新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。與此同時(shí),雙碳目標(biāo)提出以后,國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能也迎來(lái)了政策的大力支持。2021年得益于風(fēng)光強(qiáng)配儲(chǔ)能的管理政策,國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。
過(guò)去傳統(tǒng)電力系統(tǒng)屬于典型的集中式能源系統(tǒng),電力供應(yīng)和電力負(fù)荷管理采取集中調(diào)度的方式實(shí)現(xiàn)。而在新型電力系統(tǒng)中,新能源發(fā)電作為出力主體,不僅供應(yīng)側(cè)的電源更加分散,同時(shí)新能源的處理更加不規(guī)則,無(wú)法實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與控制。
隨著可再生能源、新能源汽車的大規(guī)模發(fā)展,加大了能源供需兩端對(duì)電網(wǎng)的沖擊,因此,儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)對(duì)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)變得愈加重要。
在此背景下,2022年2月22日國(guó)家發(fā)改委、能源局印發(fā)了《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》(簡(jiǎn)稱實(shí)施方案),就“十四五”期間國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)現(xiàn)狀、發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)等作出內(nèi)容規(guī)定與方向指明,在《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》等歷史文件的基礎(chǔ)上作出重大的發(fā)展與創(chuàng)新。
儲(chǔ)能的應(yīng)用時(shí)長(zhǎng)大致可劃分為小于1小時(shí)的短時(shí)儲(chǔ)能、1-4小時(shí)的中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能和大于4小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能三類?,F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能應(yīng)用主要集中在短時(shí)儲(chǔ)能和中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能,由于投資成本、技術(shù)和商業(yè)模式的制約,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)還處于發(fā)展初期。
目前,儲(chǔ)能作為新型電力系統(tǒng)的重要組成部分,行業(yè)發(fā)展面臨不少問(wèn)題。而這些問(wèn)題在《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》中也都有針對(duì)性的措施與解決方案。
一是由于新能源汽車保有量增加,鋰電池上游成本不斷上漲,導(dǎo)致了電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本不降反升。
從技術(shù)方面來(lái)說(shuō),鋰離子電池在發(fā)展規(guī)模和產(chǎn)業(yè)配套上領(lǐng)先于其他新型儲(chǔ)能,因此未來(lái)十年仍然是新型儲(chǔ)能的裝機(jī)主流。但實(shí)施方案的發(fā)布使得非鋰離子儲(chǔ)能路線的發(fā)展規(guī)模和占比有望大幅增加。
在實(shí)施方案的支持下,2022年儲(chǔ)能技術(shù)多元化發(fā)展的趨勢(shì)更加顯著。鈉離子、鉛炭電池、液流電池、氫(氨)儲(chǔ)能等多種技術(shù)路線受到更多關(guān)注,且百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能、百兆瓦級(jí)液流電池、鈉離子、固態(tài)鋰離子電池、液態(tài)金屬電池等技術(shù)路線作為“十四五”儲(chǔ)能行業(yè)的技術(shù)裝備攻關(guān)的重點(diǎn)方向。
因此,其他技術(shù)路線如鈉離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、鉛炭電池、金屬空氣電池有望與鋰離子電池形成相互補(bǔ)充、相互支撐的關(guān)系。
同時(shí)該方案更加強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)研究和項(xiàng)目示范,技術(shù)示范重點(diǎn)提及百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)、釩液流電池、鐵鉻液流電池、鋅溴液流電池等產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用、可再生能源制儲(chǔ)氫(氨)、氫電耦合等復(fù)儲(chǔ)能示范應(yīng)用。預(yù)計(jì)“十四五”期間氫(氨)儲(chǔ)能、液流電池和先進(jìn)壓縮空氣等大容量長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平將會(huì)明顯上升一個(gè)臺(tái)階。
二是儲(chǔ)能設(shè)施和信息通信技術(shù)等軟件的融合問(wèn)題較為突出。
目前電站對(duì)電池管理系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)分析管控不足,用戶側(cè)儲(chǔ)能負(fù)荷資源管理、虛擬電廠等需求側(cè)響應(yīng)參與電力市場(chǎng)交易需要大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算等海量數(shù)字信息技術(shù),隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)逐步深入,儲(chǔ)能環(huán)節(jié)也要通過(guò)數(shù)字化、智能化技術(shù)加強(qiáng)與其他能源系統(tǒng)環(huán)節(jié)的交互,隨著十四五儲(chǔ)能走向普及與規(guī)模化,儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)字化、信息化和智能化管理需求將十分迫切。
因此,實(shí)施方案確定將儲(chǔ)能智慧調(diào)控技術(shù)作為十四五新型儲(chǔ)能核心技術(shù)裝備攻關(guān)三大重點(diǎn)方向之一,具體包括“集中攻關(guān)規(guī)?;瘍?chǔ)能系統(tǒng)集群智能協(xié)同控制關(guān)鍵技術(shù),開展分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同聚合研究,著力破解高比例新能源接入帶來(lái)的電網(wǎng)控制難題。依托大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù),開展儲(chǔ)能多功能復(fù)用、需求側(cè)響應(yīng)、虛擬電廠、云儲(chǔ)能、市場(chǎng)化交易等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)研究”。未來(lái)儲(chǔ)能的數(shù)字化、信息化和智能化,將取決于不同領(lǐng)域下儲(chǔ)能智慧調(diào)度技術(shù)的成熟程度。
總的來(lái)說(shuō),本次“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案并沒(méi)有明確規(guī)定裝機(jī)目標(biāo),但規(guī)定2025年系統(tǒng)成本降低30%以上的規(guī)劃目標(biāo)。這實(shí)質(zhì)上是將具體的路線選擇權(quán)交給市場(chǎng)主體,未來(lái)儲(chǔ)能的發(fā)展將是成本和市場(chǎng)需求導(dǎo)向,這對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)多元化發(fā)展是一個(gè)巨大的利好。
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