今年的《政府工作報(bào)告》,首次將發(fā)展“新型儲(chǔ)能”寫(xiě)進(jìn)其中。儲(chǔ)能的作用就像是“充電寶”,可以把平時(shí)風(fēng)電、光伏等新能源富余的發(fā)電量?jī)?chǔ)存起來(lái),既能促進(jìn)大規(guī)模風(fēng)光等新能源開(kāi)發(fā)消納,也能為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)。新型儲(chǔ)能是指除抽水蓄能外,以輸出電力為主要形式的儲(chǔ)能。如今,走上“快車(chē)道”的新型儲(chǔ)能面臨哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)?
成本降低、風(fēng)險(xiǎn)降低
寶塘儲(chǔ)能站9條技術(shù)線路大比拼
廣東佛山供電局的電力調(diào)度中心調(diào)度著佛山420多萬(wàn)用戶(hù)的生產(chǎn)生活用電,不僅用電負(fù)荷大,白天和晚上,高峰和低谷的用電量的差距很大,這給電網(wǎng)帶來(lái)不小的壓力。
不過(guò)就在今年1月初,這個(gè)難題被佛山寶塘電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立電池儲(chǔ)能站解決了。寶塘儲(chǔ)能站今年1月正式投運(yùn),是我國(guó)一次性建成的最大電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能電站。
寶塘儲(chǔ)能站裝機(jī)規(guī)模300兆瓦/600兆瓦時(shí),占粵港澳大灣區(qū)新型儲(chǔ)能裝機(jī)總量的1/5,每年可向粵港澳大灣區(qū)輸送4.3億度清潔電能,減少二氧化碳排放30萬(wàn)噸。
南方電網(wǎng)儲(chǔ)能公司科技公司運(yùn)行中心總經(jīng)理 王勁:300兆瓦就相當(dāng)于30萬(wàn)臺(tái)1千瓦的空調(diào)同時(shí)可以使用。600兆瓦時(shí),現(xiàn)在按照每天“兩充兩放”來(lái)算,每天可以發(fā)電120萬(wàn)度電,相當(dāng)于20萬(wàn)戶(hù)城市居民一天的用電量。
除了給電網(wǎng)提供調(diào)節(jié)服務(wù),這座儲(chǔ)能電站還是一個(gè)多條技術(shù)路線比拼的大擂臺(tái),總共集成了9條鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)路線。
浸沒(méi)式液冷技術(shù)是其中最核心的技術(shù)之一。這是一種創(chuàng)新的散熱方法,通俗地說(shuō),就是將電池等電子設(shè)備,像人“泡澡”一樣完全浸沒(méi)在一種高熱傳導(dǎo)性的液體中,靠液體本身特性吸收和分散電池產(chǎn)生的熱量,同時(shí)對(duì)電池起到了隔離和保護(hù)作用。
南方電網(wǎng)儲(chǔ)能公司科技公司建設(shè)中心總經(jīng)理 劉邦金:不會(huì)在電池出現(xiàn)熱失控的情況下,產(chǎn)生火災(zāi)和熱失控。
另外一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)是高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能系統(tǒng),就是電池組手拉手,通過(guò)能量轉(zhuǎn)化串聯(lián)起來(lái),中間不需要其它升壓器,就可以把電壓像搭積木一樣,直接升高到電力系統(tǒng)的切入要求。這種集裝箱式的高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能系統(tǒng),不僅占地少、效率高,還可靈活移動(dòng)。
南方電網(wǎng)儲(chǔ)能公司科技公司董事長(zhǎng) 汪志強(qiáng):我們研發(fā)的時(shí)候沒(méi)有這套系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)造價(jià)也比較高,達(dá)到了2萬(wàn)多元1千瓦,現(xiàn)在造價(jià)是上千元1千瓦,成本只有二十分之一。
近幾年,佛山不斷提升制造的“含智量”“含綠量”“含金量”。截至2023年底,佛山已經(jīng)建成新型儲(chǔ)能項(xiàng)目超100個(gè),總投資超1500億元。
廣東省佛山市市長(zhǎng) 白濤:作為制造業(yè)大市、用能大市,傳統(tǒng)能源約束趨緊,進(jìn)一步倒逼我們產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí),形成了對(duì)新能源技術(shù)和應(yīng)用的龐大市場(chǎng)需求。
國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2023年,新型儲(chǔ)能發(fā)展迅速,已投運(yùn)裝機(jī)超3000萬(wàn)千瓦。截至2023年底,全國(guó)已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)3139萬(wàn)千瓦/6687萬(wàn)千瓦時(shí)。
佛山是制造業(yè)當(dāng)家,能源轉(zhuǎn)型是必經(jīng)之路。除了電池儲(chǔ)能,在佛山新能源建設(shè)中,打造大灣區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)高地也成為重要目標(biāo),寫(xiě)入了《佛山市碳達(dá)峰實(shí)施方案》,而底氣就來(lái)自十年的扎實(shí)積累。
廣東省佛山市市長(zhǎng) 白濤:佛山是國(guó)內(nèi)最早布局氫能產(chǎn)業(yè)的城市之一,經(jīng)過(guò)“十年磨一劍”的堅(jiān)持和努力,集聚了超過(guò)170家氫能企業(yè)及項(xiàng)目,基本覆蓋了“制、儲(chǔ)、運(yùn)、加、用”全鏈條,佛山南海區(qū)被授予“中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)之都”稱(chēng)號(hào)。推動(dòng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)加速向千億級(jí)集群沖刺。
中國(guó)能源研究會(huì)能源政策研究室主任 林衛(wèi)斌:到2030年,可再生能源制氫的裝機(jī)規(guī)模,有可能突破1億千瓦,到2060年,綠氫生產(chǎn)的量有可能接近1億噸。包括我們用氫能再來(lái)發(fā)電的裝機(jī)容量有可能突破1億千瓦。
中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授 歐陽(yáng)明高:化石能源到2060年可能占得很少了,10%以?xún)?nèi)。逐步的減少要通過(guò)可再生能源發(fā)電制氫,用氫燃料來(lái)代替煤,這個(gè)就叫做氫儲(chǔ)能,實(shí)際上它也是一個(gè)火電廠的靈活性調(diào)節(jié)。現(xiàn)在綠色氫能還沒(méi)有起來(lái),但是即將爆發(fā)。
新型儲(chǔ)能:全釩液流電池組
理論上可無(wú)限次循環(huán)使用
眼下,新型儲(chǔ)能新技術(shù)不斷涌現(xiàn),技術(shù)路線也可謂“百花齊放”。位于四川德陽(yáng)的全釩液流電池組,是目前國(guó)內(nèi)投入商業(yè)運(yùn)行單電堆功率最大的釩液流電池組。
釩液流電池組的電源來(lái)自于旁邊的光伏發(fā)電,全釩液流電池模塊能產(chǎn)生出巨大的能量,能讓“捉摸不定”的“風(fēng)光電”穩(wěn)下來(lái)。
東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司儲(chǔ)能技術(shù)事業(yè)部高級(jí)工程師 林亮:釩液流電池的最大優(yōu)點(diǎn)在于,它的充電化學(xué)反應(yīng)是在電池堆中,儲(chǔ)能是在電解液中,充電和儲(chǔ)放電是相對(duì)獨(dú)立的,分開(kāi)的,所以它沒(méi)有燃燒爆炸風(fēng)險(xiǎn),具有更高的安全性。
釩液流電池充放電過(guò)程中是化學(xué)變化,但釩本身不會(huì)消耗,所以理論上,可以無(wú)限次循環(huán)使用,使用壽命更長(zhǎng)。我國(guó)是釩資源大國(guó),約占全球釩總儲(chǔ)量的 37.6%,位居全球第一。資源豐富,不會(huì)受制于人。不過(guò),釩液流電池通常占地面積比較大,同等儲(chǔ)電容量下,大約是鋰電池占地面積的好幾倍。所以,釩液流電池更適合長(zhǎng)時(shí)間大規(guī)模的儲(chǔ)能場(chǎng)景。
2023年7月,全釩液流電池順利通過(guò)并網(wǎng)測(cè)試,投入運(yùn)行。作為“城市充電寶”,全釩液流電池在晚上電價(jià)低的時(shí)候充電,白天用電高峰時(shí)放電,所以電價(jià)相對(duì)便宜,吸引了不少新能源車(chē)用戶(hù)來(lái)這里充電。