7月31日,國家能源局在新聞發(fā)布會上介紹了上半年能源形勢和可再生能源并網(wǎng)運行情況,以及新型儲能發(fā)展和綠證核發(fā)工作的有關(guān)情況。根據(jù)發(fā)布會信息,截至2024年上半年,全國已建成投運的新型儲能項目累計裝機規(guī)模達到了4444萬千瓦/9906萬千瓦時,相比2023年底增長了超過40%。
作為新能源領(lǐng)域近兩年風(fēng)頭最勁的賽道,新型儲能發(fā)展速度很快,今年更是首次被寫入政府工作報告,標(biāo)志著“發(fā)展新型儲能”將成為今年乃至今后相當(dāng)長的一段時期內(nèi)我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要任務(wù)之一。
1、新型儲能站上主流位置
新型儲能是指除抽水蓄能以外,以輸出電力為主要形式的儲能技術(shù),是構(gòu)建以新能源為主體新型電力系統(tǒng)的重要支撐技術(shù)。新型儲能按照技術(shù)路線可細分為電化學(xué)儲能(鋰離子電池、鈉離子電池、鉛炭電池、液流電池、鈉硫電池等)、機械儲能(壓縮空氣、液態(tài)空氣、飛輪、重力儲能等)、電磁儲能(超級電容器、超導(dǎo)磁儲能等)、化學(xué)儲能(合成氫氣、天然氣等)、熱(冷)儲能(熔鹽儲熱、冰蓄冷等)等幾十種不同的儲能技術(shù)。
“傳統(tǒng)上,抽水蓄能技術(shù)一直是儲能行業(yè)的主導(dǎo)力量。然而,僅靠抽水蓄能,既無法滿足近幾年新能源裝機快速上漲所要求的儲能裝機,也無法滿足未來電力系統(tǒng)對儲能靈活的時空配置和多元化技術(shù)參數(shù)的要求。新型儲能具有建設(shè)周期短、布局靈活、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢,有望在競爭中脫穎而出?!?strong>中科育成董事長陳靜鶴表示。
國家能源局數(shù)據(jù)顯示,2023年,我國新型儲能建設(shè)規(guī)模實現(xiàn)爆發(fā)式增長,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%,近十倍于“十三五”末裝機規(guī)模。規(guī)劃、在建、運行的新型儲能項目達到2500個,較2022年增長46%,其中,百兆瓦級項目數(shù)量增速明顯,投運100多個,規(guī)劃、建設(shè)550多個,較2022年分別增長370%、41%。前面提到,截至2024年上半年,全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達4444萬千瓦/9906萬千瓦時。從地區(qū)分布看,西北、華北地區(qū)已投運新型儲能裝機占全國超過50%,其中,西北地區(qū)27.3%,華北地區(qū)27.2%,華中地區(qū)15.3%,南方地區(qū)15.2%,華東地區(qū)14.6%,東北地區(qū)0.4%?!斑@是一個可預(yù)見的萬億級市場?!?strong>陳靜鶴表示,“當(dāng)前,全球能源轉(zhuǎn)型加速,對儲能的需求呈爆發(fā)式增長,新型儲能技術(shù)的市場應(yīng)用空間極為廣闊。在新能源發(fā)電側(cè),其能有效平滑輸出,提高可再生能源的利用效率;在電網(wǎng)側(cè),有助于增強電網(wǎng)的穩(wěn)定性和靈活性;在用戶側(cè),可滿足峰谷電價差帶來的套利需求以及應(yīng)對突發(fā)停電等狀況。這些應(yīng)用場景的不斷拓展,為新型儲能技術(shù)提供了巨大的市場空間?!皳?jù)中國物理與化學(xué)電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會預(yù)計,到2025年,新型儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破萬億,到2030年預(yù)計接近3萬億。從技術(shù)路線看,多個壓縮空氣儲能、液流電池儲能、鈉離子電池儲能項目建成,構(gòu)網(wǎng)型儲能探索運用,推動技術(shù)多元化發(fā)展。據(jù)《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2024》的預(yù)測,今年新增的儲能裝機量有可能等于歷史上的所有裝機總和。這一預(yù)測不僅標(biāo)志著儲能行業(yè)的巨大潛力,也預(yù)示著新型儲能技術(shù)將在電力系統(tǒng)中扮演越來越重要的角色。白皮書進一步指出,中國儲能行業(yè)可能迎來一個歷史性時刻——新型儲能累計裝機量超過50%。新型儲能技術(shù)將開始承擔(dān)起電力系統(tǒng)中儲能的重任,為新能源的穩(wěn)定供應(yīng)和電網(wǎng)的平衡提供強有力的支撐。
2、支持力度進一步加大
我國儲能產(chǎn)業(yè)起步較晚,但推進較快。2017年,國家發(fā)展改革委等五部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,是中國儲能產(chǎn)業(yè)第一份綜合性政策文件,其針對“十三五”和“十四五”期間的儲能發(fā)展提出了相對具體的目標(biāo),包括“十三五”期間要推動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入商業(yè)化初期,“十四五”期間要實現(xiàn)儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展等。此后,儲能產(chǎn)業(yè)具體發(fā)展舉措、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作、商業(yè)化運營等也在政策中逐步得到明確和完善,工業(yè)、電力、交通、用戶場景的政策中也多次提及儲能的落地應(yīng)用。“十四五”時期以來更為強調(diào)發(fā)展新型儲能,相關(guān)支持政策頻頻發(fā)布。2021年7月,《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》發(fā)布,對新型儲能技術(shù)進步、政策機制、行業(yè)管理等問題做出了總體安排。在此基礎(chǔ)上,《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》則進一步細化了重點任務(wù),提升規(guī)劃落實的可操作性。由此,新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進一步提速。2024年,新型儲能更是首次被列入政府工作報告。
各地也將新型儲能作為工作重點,密集出臺了各項支持政策。根據(jù)威科先行統(tǒng)計,2022年1月至今,15個省級行政區(qū)共出臺了約58條針對性政策。西北、華北地區(qū)以新能源配儲為主,鼓勵建設(shè)電源側(cè)獨立新型儲能電站。例如,河南計劃到2025年,全省新能源項目配套儲能規(guī)模達到470萬千瓦以上,而用戶側(cè)儲能規(guī)模目標(biāo)為30萬千瓦以上。東部地區(qū)以電網(wǎng)側(cè)儲能為主,強調(diào)新能源就近消納。以江蘇為例,其計劃到2027年,全省電網(wǎng)側(cè)新型儲能項目規(guī)模達到350萬千瓦左右,而全省新型儲能項目規(guī)模目標(biāo)值為500萬千瓦左右。北京、廣東等地區(qū),憑借儲能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好、人才技術(shù)等創(chuàng)新要素齊全、儲能需求旺盛且場景豐富等優(yōu)勢,積極培育新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈,強調(diào)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)高端化。例如,北京將組織實施新型儲能產(chǎn)業(yè)“筑基工程”,聚焦產(chǎn)業(yè)鏈卡點環(huán)節(jié)開展揭榜攻關(guān),按不超過攻關(guān)投資30%的比例,給予最高3000萬元補助資金。廣東省計劃到2027年,全省新型儲能產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入達到1萬億元。
中國工程院饒宏院士發(fā)表的文章《破解新型儲能并網(wǎng)和調(diào)度運用難題 推動新型儲能高質(zhì)量發(fā)展》中提到,政策支持是新型儲能行業(yè)快速發(fā)展的必要條件,市場推進是新型儲能行業(yè)健康發(fā)展的必由之路。由于目前新型儲能經(jīng)濟性尚不足以支撐其完全市場化發(fā)展,必要的政策支持對于促進儲能行業(yè)起步發(fā)展具有重要作用。
3、調(diào)節(jié)作用逐步顯現(xiàn)
2024年以來,隨著新型儲能裝機規(guī)模的增加,調(diào)度運用水平持續(xù)提高,調(diào)節(jié)作用不斷增強。根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù),國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)2024年上半年新型儲能等效利用小時數(shù)達390小時、等效充放電次數(shù)約93次,較2023年上半年分別提高約100%、86%。在市場運行較為成熟的山東、甘肅等地區(qū),新型儲能調(diào)用水平進一步提升。南方電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)2024年上半年新型儲能等效利用小時數(shù)達560小時,已接近2023年全年調(diào)用水平。國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司副司長邊廣琦在近日表示,通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),新型儲能促進新能源開發(fā)消納和提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平的作用逐步增強,有效服務(wù)能源安全保障。以山東省為例,山東省創(chuàng)新調(diào)用方式,在電力寬松時段,實行獨立儲能自調(diào)度;在電力供應(yīng)緊張、新能源消納困難時段,接受電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度,新型儲能利用水平持續(xù)提升。此外,開展配建儲能轉(zhuǎn)為獨立儲能試點,發(fā)揮各類儲能功效。2024年上半年,山東新型儲能等效利用小時數(shù)520小時,同比增加153小時,消納新能源電量7.1億千瓦時,同比增長214%。
此外,浙江、遼寧等因地制宜探索新型儲能應(yīng)用。例如浙江某20萬千瓦/40萬千瓦時鋰電池儲能電站的投產(chǎn),緩解了當(dāng)?shù)啬?00千伏主變斷面重載,為燃機檢修提供了條件,促進區(qū)域電力電量平衡。遼寧某10萬千瓦/40萬千瓦時液流電池儲能電站成功開展黑啟動大容量火電機組試驗,驗證了新型儲能經(jīng)主網(wǎng)架啟動火電機組的可行性,有助于提升城市電網(wǎng)的安全韌性。
4、多技術(shù)路線齊頭并進
不僅裝機規(guī)??焖偕仙?,新型儲能新技術(shù)也不斷涌現(xiàn),技術(shù)路線“百花齊放”。4月30日,山東肥城國際首套300兆瓦(MW)/1800兆瓦時(MWh)先進壓縮空氣儲能國家示范電站并網(wǎng)發(fā)電成功。這個目前國際上規(guī)模最大、效率最高、性能最優(yōu)、成本最低的新型壓縮空氣儲能電站,被稱為“地表最強空氣充電寶”。該電站采用中國科學(xué)院工程熱物理研究所自主研發(fā)的先進壓縮空氣儲能技術(shù),建設(shè)規(guī)模為300兆瓦/1800兆瓦時,工程總投資14.96億元,充滿電后可實現(xiàn)連續(xù)放電6小時,預(yù)計年發(fā)電量約6億度,在用電高峰可為20萬—30萬戶居民提供電力保障,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約18.9萬噸,減少二氧化碳排放約49萬噸。
該項目投資建設(shè)單位是中科育成已投企業(yè)——中儲國能(北京)技術(shù)有限公司(以下簡稱為“中儲國能”),肥城國際首套300MW/1800MWh先進壓縮空氣儲能國家示范電站的發(fā)電并網(wǎng),也是中儲國能在壓縮空氣儲能規(guī)?;⑹袌龌?、商業(yè)化道路上持續(xù)深耕的重要成果。陳靜鶴提到,1月24日,國家能源局發(fā)布2024年第1號公告,公布了56個新型儲能試點示范項目。雖然鋰電項目數(shù)量仍最多,達到17個,但11個壓縮空氣儲能項目的總規(guī)模達到了2650MW/28757.5MWh,高于鋰電。其中,山東省肥城市300兆瓦/1800兆瓦時壓縮空氣儲能示范項目是居于名單首位。中儲國能總經(jīng)理紀律在公開采訪時表示:“山東肥城300兆瓦電站實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電是壓縮空氣儲能領(lǐng)域的里程碑事件。它不僅意味著壓縮空氣儲能系統(tǒng)規(guī)模增加了、效率提高了、成本下降了,并且在技術(shù)、產(chǎn)品和商業(yè)模式三個維度方面也具有重要意義。”6月30日,全球最大鈉離子電池儲能項目——大唐湖北100兆瓦/200兆瓦時鈉離子新型儲能電站科技創(chuàng)新示范項目一期工程建成投運,投產(chǎn)規(guī)模50兆瓦/100兆瓦時。該項目所用的鈉離子電芯由中科海鈉提供,標(biāo)志著鈉離子電池儲能技術(shù)進入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的新階段。
據(jù)中科海鈉介紹,該電站儲能系統(tǒng)由42套儲能電池倉和21套升壓變流一體機組成,配套建設(shè)一座110千伏升壓站。投產(chǎn)后單次充電可儲存10萬度電,在電網(wǎng)高峰期釋放電能,可滿足約1.2萬戶家庭一天的用電需求,年減排二氧化碳1.3萬噸。5月4日,中國天楹如東重力儲能示范項目首套充放電單元成功完成測試,標(biāo)志著全球首個26兆瓦級重力儲能項目順利實現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用。據(jù)了解,這是目前世界上最快的重載“電梯”,全部建成后,96部“電梯”組合成48個單元模塊同時作業(yè),4小時發(fā)電10萬度。
陳靜鶴認為,政策的持續(xù)加碼為行業(yè)發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境,降低了投資的不確定性風(fēng)險。另一方面,技術(shù)的不斷突破和成本的逐步降低,使得不少新型儲能技術(shù)具備了產(chǎn)業(yè)化及工程應(yīng)用的條件,并且部分成熟的儲能技術(shù)可能在短期內(nèi)就能實現(xiàn)較好的投資回報。
當(dāng)下加快推動新型儲能規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化和市場化發(fā)展,已成為行業(yè)共識。2024年儲能裝機將繼續(xù)快速增長,我國儲能將實現(xiàn)從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展的實質(zhì)性轉(zhuǎn)變。相信隨著技術(shù)的快速發(fā)展和相關(guān)政策的完善,新型儲能將為加快建設(shè)新型能源體系、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供更強勁的新動能。