構建新型電力系統課題下儲能市場升溫 多元技術模式等待市場檢

在全民集思廣益為構建新型電力系統課題出謀劃策的檔口，儲能市場迅速升溫。4月14日至16日在北京召開的儲能國際峰會暨展覽會（下文簡稱“儲能峰會”），可以用“火熱到爆”來形容。3天會議共13個主題論壇場場爆滿，有些分論壇會場容納不下，觀眾甚至站在門口聽講；11000平方米的展覽區，觀眾流量突破上萬人次。

行業把2020年稱為“儲能元年”。隨著“3060”目標的確定和構建以新能源為主體的新型電力系統啟程，未來儲能市場前景被廣泛看好。主流儲能技術的成本預期將會進一步降低，同時，一些新型的儲能技術憑借獨特優勢，將會嶄露頭角。

儲能進入規模化發展新階段

 “經過15年左右的發展，儲能基本上走過了從技術驗證到示范應用，到商業化初期的階段，真正開始進入規模化發展或者產業化發展新的階段。”中關村儲能產業技術聯盟理事長陳海生在日前召開的儲能峰會上表示。

儲能峰會發布的《儲能產業研究白皮書2021》顯示，截至2020年底，我國已投運的儲能項目累計裝機規模達到35.6吉瓦，占全球市場總規模的18.6%；2020年新增投運儲能項目中，在新能源發電側的裝機規模最大，超過58萬千瓦，同比增長438%。

國家電網公司總工程師陳國平指出，新型電力系統以新能源為主體，帶來的挑戰是巨大的。由于新能源的波動性和隨機性要平抑，使儲能技術得到快速發展。“隨著新能源裝機容量增加，如果沒有有效的、相應規模的儲能作為調節資源的支撐，將會導致新能源利用率大幅度下降。“面對這些問題，發展抽水蓄能和新型儲能是調節電力能力、促進新能源消納的重要措施，特別是在構建新能源為主體新型電力系統中，儲能將發揮重要作用。”他表示。

南方電網創新管理部副總經理鄭耀東說，在教學演示條件下，人們很容易認為，既然光伏中午發電量高，風電在中午因風小而發電量低，兩者剛好互補，可以形成一條理想的平穩曲線。但事實并非如此，光伏和風電合并的曲線，由于時間段難以完全吻合，結果并不是想象的理想發電曲線，更不等于負荷用電曲線。新能源并網需要調節能力，儲能是個很好的技術手段。

“目前，電力系統的運行模式和調度方式是以傳統電力系統運行機理為基礎構建的，難以適應未來高比例的新能源及高比例電力電子設備的發展需要。電力系統的規劃設計、標準體系、調度運行模式、生產運營管理模式都亟待革命性的突破。”電力規劃設計總院院長杜忠明表示，新型儲能是將新能源集成為傳統電源特性的物理基礎，通過新能源與儲能的智慧融合，建設大規模的電網友好新型新能源電站，是傳統電力系統向新型電力系統過渡的重要舉措。

據陳海生介紹，儲能在整個電力系統當中有廣泛的應用，可劃分為5大類、18種。在電源側，可以輔助動態運行、延緩新建機組、緩解線路阻塞、延緩輸配電擴容、作為備用電源、進行調頻輔助服務；在電網側，可以調頻、調峰、提供電壓支持、作為備用容量；在分布式側，可以使可再生能源平滑輸出、跟蹤計劃出力、爬坡率控制；在用戶側，可以對用戶進行分時電價管理、容量費用管理、電能質量管理、作為緊急備用、進行需求側管理。
    “雖然大家都是講‘以新能源為主體的新型電力系統’，但實際上，我認為是從實現方式看，是“新能源+儲能”為主體的新型電力系統。”科華數據股份有限公司總裁陳四雄認為，儲能行業確確實實迎來了發展元年，迎來了新的發展機會。”

儲能技術模式面臨多元發展

在從業者眼中，儲能行業縱然前景光明，但就產業發展現狀看隱憂依然。

“儲能產業的從業者除少數龍頭之外，大多數還是實力單薄的中小企業，時至今日，沒有摸索出適合自身發展的恰當市場機制和商業模式。”中關村儲能產業技術聯盟創始人、常務副理事長俞振華強調，儲能產業需要盡快挖掘理清核心價值，形成市場機制的商業模式。

業內專家指出，我國仍處于儲能產業化初期階段，未來極有可能出現多種儲能技術并存的情況，不同技術由于其不同特點，將在不同的應用領域體現出各自優勢。未來主流的儲能技術將基于市場的選擇，核心要素為技術性、經濟性、安全性和電池的可回收性。

“近年來，得益于技術進步和市場需求的提升，主流新型儲能技術成本下降較快，規模化應用的趨勢逐漸呈現。新能源與儲能協同發展的趨勢顯現，壓縮空氣儲能、飛輪儲能、儲熱儲氫等新型儲能的研發應用也日益活躍。”有關專家在評價當前儲能技術的發展時說。

當前，主流新型儲能技術主要指電化學儲能。寧德時代新能源科技股份有限公司是電化學儲能的龍頭企業。公司副總裁譚立斌表示，儲能成本降低的關鍵是存儲度電成本（LCOS）的下降。一方面，電池長壽命是LCOS下降的核心影響因素，另一方面，使用過程的低損耗（組件高效、內耗低、綜合能效高）是降本的有效途徑。隨著企業創新力的發展，電化學儲能的成本會進一步下降。

陳四雄同樣認為，從商業機會角度來看，光儲平價應用在分布式用戶側有非常多的機會。按現在的成本，基本可以達到經濟性標準。“針對削峰填谷這種應用場景，只要峰谷電價差0.6元以上，就具有一定的經濟性。這幾年，儲能系統的成本降低非常快，基本上從300美元/千瓦下降到200美元/千瓦的水平，成本快速降低使儲能規劃應用具備了前提條件。”

中國壓縮空氣儲能在過去10年中，規模提高了約100倍，系統效率提高了約20%。作為壓縮空氣儲能技術研發的領頭團隊，中國科學院工程熱物理研究所宣布推出100兆瓦大規模壓縮空氣儲能技術。據介紹，該技術適合長時間、大容量儲能，與抽水蓄能功能類似。“大規模化是壓縮空氣儲能的發展方向，是提高效率、降低成本的主要途徑。100兆瓦先進壓縮空氣儲能技術的系統效率可以達到約70%，系統成本約4000元/千瓦。”中儲國能（北京）技術有限公司紀律總經理介紹說。

飛輪儲能則更適用于短時間、頻繁使用的場景。華北電力大學先進飛輪儲能技術研究中心主任秦立軍介紹說，他們的團隊通過對華北電網某60萬千瓦火電調頻機組分析發現，74%以上的AGC（自動發電控制）信號持續時間小于3分鐘，90%以上的AGC信號持續時間小于6分鐘，整體上不超過10分鐘。這就意味著10分鐘以內的調頻就能夠滿足目前電網的需求。

“用飛輪儲能可以實現秒級響應，現在最先進的大功率飛輪儲能，適用范圍為數十秒至20分鐘之間。如果放電時間小于30秒的情景，可以選用更經濟的小容量飛輪儲能系統。與鋰電池相比，飛輪儲能不會因為快速、頻繁的充放電影響技術性能和使用壽命，非常適合平抑新能源短期不可預測的波動和實現一次調頻功能。” 秦立軍說。

據介紹，貝肯新能源有限公司的飛輪儲能關鍵部件已經基本國產化，單體功率達到500千瓦，充放電時間達到3~15分鐘。從全生命周期看，如果實現規模化生產，經濟性也非常好。飛輪儲能屬于功率性儲能，與抽水蓄能等能量型儲能配套使用，即可解決電網所需的各種應用場景。

     “現在新型儲能技術路線并沒有完全、唯一地確定下來，包括壓縮空氣儲能、電化學儲能、飛輪儲能，這些形式都都是我們可以選擇的儲能類型，不應該因某一種儲能的經濟性下降快而確定其為唯一的儲能形式。”杜忠明指出，我國地緣廣闊，在電力系統如此復雜的情況下，各種儲能都有它不同的應用場景。”

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