赵春雨
年年夏天,“限电”大戏如期而至。去年的“史上最大规模电荒”还记忆犹新,今年的拉闸限电已经再度上演,从西部的四川、重庆到东部的江浙沪,电荒开始迅速蔓延。
这是一个新的储能方式“长时储能”出现在大众视野,它是否会是下一个颠覆性储能技术方向?
迄今为止,长时储能的时长尚无明确定义,美国能源部将其归类在额定功率下连续放电10小时或以上。不过脱离了使用场景仅关注于充放电时长,是没有太大意义的。业界比较认可的说法是可实现跨天、跨月,乃至跨季节充放电循环的储能系统。
专家预测,全球能源系统最终将建设成为一个100%的可再生能源绿色电力系统,没有任何传统化石能源,要实现这一目标,目前可以预计的可行解决方案只有一个:由“长时储能+风光”为代表的可再生能源构建起绿色、稳定、可调的电力系统。
当然,长时储能涵盖了电化学以外的各类储能方式。机械储能领域中,除了最为经济高效的传统抽水蓄能外,还涌现了一批专注于压缩空气、重力储能等新兴储能新技术也逐渐进入人们的视野。
为了实现碳中和目标,火电厂将逐步退出历史舞台,预计将占发电总量为10%甚至会更少。当这类稳定的基础负载发电资源日益减少,长时储能+大型风光项目将大概率替换化石能源成为基础负载发电厂,对零碳电力系统中后期建设的影响深远。
但,长时储能仍处于初级发展阶段,未来需要关注材料装备、系统调度、优化运营,以及新型储能、长时储能、混合储能等不同领域的高层次人才培养。
目前,储能行业普遍存在五大主要问题:
一是原材料采购价格仍处于高位,影响各参与企业的效益;
二是储能产品价格处在低位,效益指标出现下降;
三是低价竞争问题仍在延续;
四是用工人数成本上升,招工难问题凸显;
五是限供电突出,企业生产调度的压力大。
与其他硬科技一样,长时储能从研发、示范、落地到规模化,一路上必将面临产能、供应链、建设、运营等多方面挑战,必须严格控制每一环的风险,才能实现既定的成本目标。
专家预测,一旦可再生能源发电量达到电力系统60%至70%的市场份额,长时储能系统将会成为“成本最低的灵活性解决方案”。
截至2021年10月底,我国可再生能源发电累计装机容量达到10.02亿千瓦,突破10亿千瓦大关,比2015年底实现翻番,占全国发电总装机容量的比重达到43.5%。要在2030年实现碳达峰目标,预计到2030年,可再生能源发电总装机容量将达到60%以上,会超越火电成为绝对的主力电源。
届时,遇到无风天气或连续的阴雨天气时,由于火电厂的装机容量大幅度减少,要保证新型电力系统的安全、稳定供电,就需要长时储能电站提供电网负荷需要的电力。
因此,长时储能是建设“新能源+储能”的新型储能系统,实现“双碳”目标的关键核心技术。在加速布局可再生能源发电装机容量的同时,也需要同步部署长时储能系统,适应建立“新能源+储能”新型电力系统的需要。