2024年政府工作報告中首次出現(xiàn)了“發(fā)展新型儲能”。

在國家能源局不久前舉行的2024年一季度新聞發(fā)布會上，國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司副司長邊廣琦在介紹2023年我國新型儲能發(fā)展情況時指出：“新型儲能日益成為我國建設(shè)新型能源體系和新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，培育新興產(chǎn)業(yè)的重要方向及推動能源生產(chǎn)消費綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。”

根據(jù)國家能源局發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，新型儲能發(fā)展迅速，已投運裝機超3000萬千瓦。截至2023年底，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達3139萬千瓦/6687萬千瓦時，平均儲能時長2.1小時。2023年新增裝機規(guī)模約2260萬千瓦/4870萬千瓦時，較2022年底增長超過260%，近10倍于“十三五”末裝機規(guī)模。從投資規(guī)模來看，“十四五”以來，新增新型儲能裝機直接推動經(jīng)濟投資超1000億元，帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游進一步拓展，成為我國經(jīng)濟發(fā)展“新動能”。

進入快速發(fā)展階段的新型儲能又面臨著哪些機遇與挑戰(zhàn)?記者日前采訪了相關(guān)專家。

“雙碳”目標(biāo)催生新型儲能發(fā)展

“儲能有很多類型，比如，抽蓄、新型儲能、物理的、化學(xué)的等各種方式。”華北電力大學(xué)教授王鵬說。

邊廣琦介紹說，新型儲能新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，技術(shù)路線“百花齊放”。鋰離子電池儲能仍占絕對主導(dǎo)地位，壓縮空氣儲能、液流電池儲能、飛輪儲能等技術(shù)快速發(fā)展，2023年以來，多個300兆瓦等級壓縮空氣儲能項目、100兆瓦等級液流電池儲能項目、兆瓦級飛輪儲能項目開工建設(shè)，重力儲能、液態(tài)空氣儲能、二氧化碳儲能等新技術(shù)落地實施，總體呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢。截至2023年底，已投運鋰離子電池儲能占比97.4%，鉛炭電池儲能占比0.5%，壓縮空氣儲能占比0.5%，液流電池儲能占比0.4%，其他新型儲能技術(shù)占比1.2%。

“新型電力系統(tǒng)是一項系統(tǒng)工程，需要處理好火電機組有序退減、風(fēng)光等可再生能源有序滲透、靈活性資源合理配置三方面的關(guān)系。”國網(wǎng)新源控股有限公司抽水蓄能技術(shù)經(jīng)濟研究院規(guī)劃評審中心室主任張云飛表示，“雙碳”目標(biāo)和建設(shè)新型電力系統(tǒng)的目標(biāo)提出以來，我國的抽水蓄能建設(shè)開始蓬勃發(fā)展。我國提出2030年風(fēng)光總裝機達到12億千瓦以上的目標(biāo)。按照15%配置儲能的規(guī)模估算，至少需要1.8億千瓦的儲能。“目前，新型儲能和抽水蓄能的發(fā)展規(guī)模都相對滯后，需要促進抽水蓄能與新型儲能的協(xié)同發(fā)展。”

自然資源保護協(xié)會（NRDC）與中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）共同發(fā)布的《雙碳背景下發(fā)電側(cè)儲能綜合價值評估及政策研究》（以下簡稱《報告》）指出，儲能的價值跨越了電力系統(tǒng)價值鏈（發(fā)電、輸電、配電和用戶）之間的界限，具有明顯的“外部性”。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的深入推進，加之電力市場化改革進程的加速，儲能帶來的外部價值有望逐步得到認可，潛在收益獲得體現(xiàn)。

“十四五”能源規(guī)劃則提出要“加快推進抽水蓄能電站建設(shè)，力爭到2025年抽水蓄能電站裝機容量達到6200萬千瓦以上、在建裝機規(guī)模達到6000萬千瓦左右”“加快新型儲能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用，大力推進電源側(cè)儲能發(fā)展，優(yōu)化布局電網(wǎng)側(cè)儲能，積極支持用戶側(cè)儲能多元化發(fā)展”。據(jù)國家能源局預(yù)測，2025年新型儲能裝機規(guī)模將超過3000萬千瓦，年均增長50%以上。

新型儲能解決風(fēng)光發(fā)電靠天吃飯難題

中國能源研究會能源政策研究中心主任林衛(wèi)斌認為，按照“三步走”的構(gòu)建，預(yù)計風(fēng)光新能源發(fā)電量到2030年將超過20%、2040年達到35%左右、2040年超過煤電成為第一大主體電源。要實現(xiàn)從現(xiàn)在的12%到超過20%、35%，甚至將來在碳中和情景下達到60%左右的比重，其中一個非常重要的支撐條件是要靠儲能的發(fā)展。

“電力系統(tǒng)的電源側(cè)和需求側(cè)發(fā)生的變化，對儲能的發(fā)展提出要求。”北京智中能源互聯(lián)網(wǎng)研究院副院長白建華認為，電源側(cè)接入大量靠天吃飯的風(fēng)光發(fā)電資源，以及需求側(cè)終端部門的電能替代，極大地改變了負荷曲線。需要綜合考慮電力需求總量、特性、區(qū)域分布等特點，對負荷曲線進行適應(yīng)性的調(diào)整和分析，從而確定所需要的儲能規(guī)模。

據(jù)粗略估計，到2060年，電力系統(tǒng)需要的儲能大概在10億千瓦左右，其中抽水蓄能、新型儲能、電動汽車的V2G將扮演重要角色。白建華介紹說：“在儲能發(fā)展方面，重點要關(guān)注幾方面：一、關(guān)注混合型的發(fā)展趨勢，即水電、抽蓄、風(fēng)光電的組合開發(fā)，具有很大的潛力；二、關(guān)注兩部制電價的發(fā)展，相比較于輔助服務(wù)市場定價簡單易行，可以有力地調(diào)動新型儲能的積極性；三、從全生命周期角度，關(guān)注新型儲能的安全、壽命和成本問題，并判斷與抽水蓄能的合作和競爭關(guān)系。”

國網(wǎng)山西電科院新能源所所長郭強表示，電池循環(huán)壽命與使用環(huán)境、使用場景息息相關(guān)，不同廠家生產(chǎn)的電芯循環(huán)壽命差別也比較大。“山西每天一次調(diào)頻次數(shù)約800—1000次，應(yīng)根據(jù)場景需求選擇合適的儲能技術(shù)。對于一次調(diào)頻，飛輪和鋰電池響應(yīng)都是毫秒級沒有太大區(qū)別，但對電網(wǎng)的慣量響應(yīng)，毫秒級是有區(qū)別的。所以說，儲能是一個整體系統(tǒng)，技術(shù)產(chǎn)品的響應(yīng)性能指標(biāo)是由整個系統(tǒng)決定的。”

郭強介紹說：“2018年，我們探索了適合高頻次快充快放的技術(shù)，通過技術(shù)路線和示范應(yīng)用的具體實驗參數(shù)，提出了性價比較高‘飛輪＋鋰電’混合儲能技術(shù)。山西省現(xiàn)在新能源裝機容量占比48%點多，但是實時發(fā)電占比很高，最高瞬時發(fā)電占比應(yīng)該在80%以上。新能源間歇性和波動性比較強，我們最終希望盡快建立一種調(diào)節(jié)資源。”

新型儲能仍需進一步提升

“山西省規(guī)劃到2035年新能源裝機容量8000萬千瓦，消納對于電網(wǎng)來說壓力也比較大。”郭強感慨說，“而山西省一次調(diào)頻市場規(guī)則出臺1年多了，幾乎沒有項目進入市場，主要還是現(xiàn)有市場主體性能難以滿足需求。”

“目前，儲能已經(jīng)從商業(yè)化初期進入規(guī)?；l(fā)展階段，應(yīng)用場景也越來越豐富，但對于建設(shè)新型電力系統(tǒng)來說，無論是量還是質(zhì)都需要進一步提升。”自然資源保護協(xié)會（NRDC）氣候與能源項目經(jīng)理黃輝舉例說，儲能和新能源的比例不到10%，相對偏低，設(shè)備利用率也不高；另外，在當(dāng)前技術(shù)水平和市場調(diào)度規(guī)則下，大部分新型儲能項目的平均度電成本仍高于0.5元/度，經(jīng)濟競爭力不足。

由于儲能在不同應(yīng)用場景下的減煤、減碳機理不同，《報告》認為，新能源單獨配儲、火儲聯(lián)合調(diào)頻、共享儲能是目前國內(nèi)發(fā)電側(cè)儲能的主要應(yīng)用場景。區(qū)域上看，不同地區(qū)電源的結(jié)構(gòu)類型、裝機規(guī)模和出力特性等是影響發(fā)電側(cè)儲能配置的關(guān)鍵因素，應(yīng)根據(jù)本地電源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并結(jié)合電網(wǎng)需求，選擇儲能技術(shù)及確定規(guī)模。

《報告》建議，建立和完善體現(xiàn)儲能間接綠色價值的政策，理順“電力—綠證—碳交易”市場的關(guān)系，建立“電—碳—證”市場協(xié)同機制，使儲能的綠色價值得到充分體現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，還需要在多元化儲能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用、混合儲能技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用等方面發(fā)力。

萬里智庫高級研究員王自強從資本市場的角度談儲能的發(fā)展。他表示，股市是行業(yè)的晴雨表，儲能板塊的異軍突起，反映出儲能企業(yè)發(fā)展活躍。“從資本市場看，必須利用市場手段來發(fā)展儲能，尤其是新型儲能，要產(chǎn)生經(jīng)濟效益。在發(fā)展過程中，要重點關(guān)注兩個問題。其一，為配合新能源發(fā)展，需要因地制宜的配套儲能，避免盲目上馬新基建，造成不必要的浪費。其二，避免對儲能技術(shù)的過度保護，需要通過市場化手段，提升儲能技術(shù)的市場競爭力。”

“要立足我國能源資源稟賦來發(fā)展儲能。”資深能源專家許江風(fēng)提出，他認為，在2060年新型電力系統(tǒng)中，除抽水蓄能和新型儲能電力變異儲能體系外，還存在三大儲能與靈活調(diào)節(jié)電源體系：一、城市電動車儲能集群是可以直接儲存過剩電力并能夠為電力系統(tǒng)平谷和調(diào)峰的儲能系統(tǒng)，且具有經(jīng)濟性；二、以本土氣源（天然氣與綠氫可以摻混）為主體的地下儲氣庫、管網(wǎng)與調(diào)峰氣電廠是最為可靠、可以托底并可以直接儲存的能源，而且啟停靈活，預(yù)計有大發(fā)展；三、生物質(zhì)和垃圾是為了環(huán)境優(yōu)美必須利用和燒掉的儲能和靈活電源體系。“在儲能發(fā)展路徑當(dāng)中，電動車儲能集群和生物質(zhì)垃圾儲能與發(fā)電將優(yōu)先得到發(fā)展。”

“國家能源集團針對綜合能源業(yè)務(wù)形成了以發(fā)電側(cè)為主，貼近主責(zé)主業(yè)的發(fā)展原則。”國家能源集團電力產(chǎn)業(yè)管理部高級主管范蕊表示，所有的綜合能源業(yè)務(wù)都是為了提升火電產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)效能力，以及提升新能源消納能力，包括產(chǎn)業(yè)鏈的內(nèi)循環(huán)能力，采取的三個主要方式包括火電+，新能源+，產(chǎn)業(yè)鏈+，形成三橫三縱的管理。國家能源集團作為投資方、業(yè)主方，最關(guān)心儲能的成本問題。“集團多元化發(fā)展儲能,在電化學(xué)、飛輪、熔巖蓄熱、壓縮空氣等技術(shù)路線方面均有探索。”

專家的話：

首航新能源副總裁余峰：

除了原材料價格的變動外，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)在近幾年不斷有新的技術(shù)推出，來提高成本競爭力。從更大的電芯單體、更長壽命的電芯、更高的系統(tǒng)能量密度，以及通過熱管理水平的提升，來提高系統(tǒng)整體效率。在循環(huán)壽命在提升過程中，技術(shù)還是在不斷革新的。我們現(xiàn)在看到儲能系統(tǒng)效率從早年83%～84%，提高到了目前主流液冷廠商的85～86%水平。通過多種手段來降低綜合成本是系統(tǒng)集成企業(yè)始終聚焦的核心問題，我們對于成本的理解不只是初始投入成本，更多是儲能系統(tǒng)全生命周期成本LCOS。我們能通過產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的共同努力實現(xiàn)有序降本，以支持多種場景友好接入。儲能有電芯壽命和系統(tǒng)壽命，按照行業(yè)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，系統(tǒng)壽命是電芯標(biāo)稱壽命的80%左右。

遠景能源有限公司儲能事業(yè)部總經(jīng)理鄭漢波：

原來電芯循環(huán)壽命6000次，我們后來做到8000次，遠景今年又推出1.2萬次的電芯，有了很多方面技術(shù)的提升，為系統(tǒng)降本做技術(shù)支撐。

江蘇天合儲能有限公司戰(zhàn)略市場總經(jīng)理李秉文：

在2022年做戰(zhàn)略預(yù)測的時候，已經(jīng)預(yù)測到電化學(xué)儲能成本會快速下降。2025年鋰電儲能的度電成本將會低于0.2元，低于抽水蓄能的水平。

電化學(xué)儲能將來會是一個最主流新型儲能方向。第一，電化學(xué)現(xiàn)在不安全其實并不表明未來不安全，與三元電池相比，磷酸鐵鋰本身產(chǎn)生問題的概率本身就很低。第二，整個行業(yè)從去年開始同質(zhì)化很嚴重，唯一能打出差異化的東西就是在安全性。第三，安全性問題對于大型儲能來講，近兩年可能會取得非常大的進展。