无论第一领域是倡导还是衰落,新型储能都将是不可阻挡的时代潮流。
大约几百年前,人类所需的大部分电力来自水、风和人力。
进入现代工业文明后,人们学会了利用煤炭、石油、天然气自生自灭,随着化石能源的大量开发和使用,不仅资源储量大大减少,而且化石燃料直接燃烧造成的环境污染也日益增加。
然后,人们将注意力转向自然界。 风力发电、太阳能光伏发电等可再生能源发展由此诞生。
根据国际可再生能源署(IRENA)的数据,截至2024年底,全球可再生能源发电量达到3272亿千瓦,其中大部分增长来自光伏和风力发电。
截至2024年底,我国可再生能源装机容量已超过12个13亿千瓦,首次超过传统火电装机容量,其中,我国风电和光伏装机容量为76亿千瓦。
什么级别? 仅中国就已经拥有全球三分之一以上的可再生能源装机容量中国已成为全球可再生能源装机容量增长的最大引擎!
为实现“双碳”目标,预计到2024年,我国风能和太阳能发电量将达到12亿千瓦以上。 没有悬念,未来几年新能源装机量将继续强劲增长
在可再生能源领域,中国已成为风能和太阳能发电的强国。
从2024年发电数据来看,我国可再生能源发电量达到27万亿千瓦时,占全社会用电总量的31%6%,其中风电、光伏发电量突破1万亿千瓦时,达到119万亿千瓦时,占138%。
新能源转型浪潮来临像黎明时分温暖的阳光,又像春雨落在明珠上。
电力系统已经并将继续发生深刻变革,逐步过渡到以新能源高比重、电力电子设备高比重为特征的新型电力系统。
说到这种全球转型趋势,面对如此庞大的增量数据,当然会有一些反对意见,所以似乎在情理之中。 反对的声音无非是新能源发电本身长期存在的问题,以及消费形势依然严峻的事实。
然而,面对解决能源危机、实现碳中和目标,这种问题不算什么。
今天,有一种密切相关的技术被认为是打破能源转型的关键:新型储能。
2024年3月,国家发改委、国家能源局联合印发《新型储能发展“十四五”规划》,明确到2024年,新型储能将全面市场化。
这是什么概念? 届时,新型储能将基本满足新型电力体系建设需求,将全力支撑能源领域如期实现碳达峰目标!
同时,也意味着,面对大势所趋,中国非常需要储能! 新储能必须在不到10年的时间内完成并打破!
动能:新型储能走在前列
2024年的文明孕育了中国特色。 储能,对于中国来说,有着悠久的历史,早在周时期,就已经出现了“灵隐”,即用来储存冰窖,在寒冷的冬天要凿冰,储冰,夏天可以拿出来降温。
《周李》记载“陵人掌冰(政),十年零两个月,以剁冰,三其陵”,是中国古代原始的储能方法。
中华人民共和国成立后,中国的电池工业于2024年被国外垄断。 然而,经过几代储能人的辛勤耕耘,中国储能产业日新月异,日新月异!
特别是“十四五”双碳战略提出后,储能成为国家的重要工具,得到了国家的大力支持。
多年来,我国最成熟的储能方式是抽水蓄能。 截至2024年底,我国抽水蓄能装机量已达16亿千瓦,同时近2亿千瓦的抽水蓄能电站正在开展前期勘察设计工作。
这是一件令人兴奋的事情,但随着它的大规模发展,缺点暴露出来。
抽水蓄能严重依赖地理环境,只能建在有山和丘陵的地方。 并且上下水库应靠近,并且必须有很高的高度差。
抽水蓄能不仅初期建设成本高,而且开发时间长。 一座120万千瓦的电站通常需要投资60亿至80亿元,开发周期长达7年。
完工后,通常不与负载中心相邻,往往需要远距离传输电力,增加了成本。
重要的是要知道,在风能和太阳能建设快速进展的情况下,高成本和长周期的特点决定了抽水蓄能无法及时匹配。 这就是抽水蓄能面前的隐痛!
在此背景下,经过十几年的沉寂,新型储能腾飞。
所谓新型储能,是指抽水蓄能以外的其他储能技术,包括新型锂离子电池、液流电池、压缩空气储能、机械储能等。
多样化的储能技术在提高电力系统灵活性、促进新能源消纳、保障电网安全等方面具有显著优势,对促进我国能源结构转型、保障能源安全具有重要意义。
截至2024年底,我国新增储能项目投产870万千瓦,较2024年底增长超过110%,平均储能时长约21小时。
在需求增长和技术进步的双重推动下,新型储能技术在电力系统中的应用发展迅速。
据国际能源网储能头条统计,已有26个省市发布与新型储能相关的“十四五”规划,初步预计20个省市共完成5485万千瓦装机容量。 这是去年装机容量的六倍多。
蜕变:在争议中成长
中国的电力工业始于2024年(清光绪八年),当时第一台发电装置在上海南京路上,至今已有141年的历史。
在如此漫长的电力历史中,毫无疑问,新型储能是一个年轻人,一个非常新的东西,还处于商业化的早期阶段。
最早提及可追溯到2024年的《可再生能源产业发展指导目录》,该目录开始涉及储能产业的战略布局。 直到2024年,储能的发展才首次写入《可再生能源法修正案》,规定“电网企业应当开发和应用智能电网和储能技术”。
如今,储能已成为时代发展的宠儿。 然而,由于行业发展较浅,很多人开始担心它带来的经济和价值问题
在这种情绪中,最有影响力的是中国工程院院士刘继震的观点。
刘院士明确表示,“未来,储能将在以新能源为主体的新型电力系统中发挥作用,但作用非常有限。 他还特别提到,储电难易、流电量大、可实现的储电量之间存在巨大差距。
被“泼冷水”说明新型储能受到了广泛关注,其次,不同的声音也在一定程度上刺激了行业。
这些都是行业成熟后不可避免地会遇到的争议。
在100多年的电力发展史上,我国电力工业的发展与历史背景和时代特征紧密相连,此时的新型储能也是时代发展的呼唤。
我国电力行业克服了重重障碍,完成了从顺势奋赶、向相互并驾齐驱、引领部分角色的转变。
如今,新型储能的发展也正在经历产业上升、由落后走向先进的历史规律。
在储能技术方面,锂离子电池循环寿命、能量密度等关键技术指标大幅提升,成本快速下降,压缩空气储能技术等其他新型储能技术达到世界领先水平。
在储能应用技术方面,初步掌握了储能容量配置、储能电站能量管理、源-网-荷-储协同控制等关键技术,核心指标也达到国际先进水平。
在储能装备产业化方面,初步建成了包括储能电池、电池管理系统、电能转换系统、能源管理系统等在内的电化学储能装备产业链,已处于国际领先水平。 在技术标准方面,初步建立了电力储能标准体系,先后发布国家标准13项、能源行业标准35项、团体标准140余项,主导和参与IEC和IEEE国际标准6项。
在争议中发展,在实践中取得成功。 这套组合一拳打下来,我们的新型储能进入了新的崛起期
价值飞跃:科技创新带来关键变革
新的历史发展周期,必将为储能的发展带来千载难逢的机遇!
此时,新型储能的“配角”已不仅仅像“新型动力系统”那么简单,更肩负着赋能绿色地球的重任!
经过前两个阶段“技术验证与示范应用”的艰苦努力,储能的角色正在发生变化正在形成一个新型电力系统的大网络,即“源、网、荷、储”一体化。
对于储能本身来说,就意味着必须具备降低社会能源成本、提高系统效率、提高安全性可靠性、提高经济性的能力,才能真正做大做强。
在这个技术竞赛的时间窗口,我们将同时推进技术研发和新型储能的社会影响研究在供电侧、电网侧和用户侧都取得了令人瞩目的进展。
供电侧储能是指常规电厂、风力发电站、光伏电站等安装并接入供电站的储能系统。
新能源电站配备一定规模的新储能,既平滑了新能源的输出,减少了弃风弃光,减少了对电网的冲击,还具有配套系统调峰调频、抑制宽带**的功能。
在现货市场和配套服务市场中,采用新能源和储能联合运营的合理策略,可以减少偏差评估带来的经济损失。 特别是对于光伏发电,晚高峰输出为零,储能可以释放部分输出。
在“沙格黄”等大型基地的发展过程中,储能可以发挥保障供需的重要作用。 配置新能源储能已成为新能源发展的一大特征。
电网侧储能是指直接接入公共电网的储能系统,主要负责在故障或异常运行时保证系统安全,提高输配电效率,助力调峰调频,提高新能源利用水平,还能部分调节线路潮流。
目前,电网侧储能参与系统调峰有“一充一放”、“两充两放”、“多充多放”等模式,具体模式一般根据当地供需平衡的需要选择。
由于电网侧储能电站具有双向调节有功功率的能力,电网的快速响应可以自动实现区域电网的一次调频,加强区域电网为频率提供应急支持的能力。 电网侧储能还可以参与二次调频,即利用储能电站作为电网AGC的控制电源。
为了提升储能价值,在国内,已经有华为数字能源、阳光电源、科华数字能源、科陆电子、南日继宝、特变电工等企业它已经具备了构建基于电网的储能技术的能力
也就是说,它可以提供虚拟惯量,提高短路容量,提高系统强度,虚拟电力传输,实现并网场景下的快速响应。 在微电网场景中可实现黑启动,可用于离网孤岛微电网,也可作为后备电源和UPS不间断电源。
举个直截了当的例子,内蒙古电网的最西端是额济纳地区电网,它承担着整个国旗11的责任46万平方公里,3万多人生产生活供电任务。 供电线路通过单回路440公里220kV线路与主网相连,一旦接触线路修复或发生故障,额济纳整个旗帜将停电。
此外,该地区还存在无常规同步供电、新能源接入比例高、源荷双重随机波动、供电可靠性差等特点。
风光新能源装机容量110MW,最大负荷70MW,平均负荷35MW。 同时,它配备了2个25MW 25MWh并网储能,溢流容量25倍,是真正意义上的“源-网-荷-储”一体化项目。
实际运行测试中给出的结果非常漂亮! 基于电网的储能能够支撑高比例的新能源电网。
本项目打破了传统电力系统运行对常规旋转机组的依赖性,测试了基于电网的储能对广域电网的频率建设和电压建设以及新能源的并网能力,测试了基于电网的储能对频率和电压调节长期运行的支持能力。 广域纯新能源电力系统的稳频稳压。
同时,也验证了基于电网的储能系统支持纯新能源电力系统抵御故障冲击、保持系统稳定运行的能力。
多维度测试表明,我们在储能技术价值转化方面取得了阶段性成果。
我们来看一下用户侧储能,它是指内置于用户内部站点或相邻的储能系统,与用户内部系统相连,主要为用户提供调峰填谷等功能,以市场化的方式对光储进行一体化运营。
目前,通过峰谷套利降低能源成本,降低需电费,参与需求响应是用户侧储能发展的重要驱动力。
随着能源互联网和社会经济发展的不断推进,能源消费方式的升级和能源需求的多样化将是用户侧储能长期发展的又一重要驱动力。
在偏远或农村地区,配电网末端电网较弱,在规划设计阶段不考虑过载问题,通过移动储能实现配电网区域的快速“增容”和电能质量管理,从而保证配电网安全可靠运行。
还有一些零碳电厂以县镇为主,配置新型储能,实现区域内发电消纳,协调平衡内部能源,有效降低分布式新能源和用户负荷在区域尺度上对电网的冲击和冲击。
可想而知,新型储能的存在是不受限制的!
储能头条获取一组最新数据,国家队中,截至2024年10月底,储能业务二级单位32家,储能电站总数173座, * 机器尺寸 4941MW 1178888MWh,电化学储能装机容量占比99%以上。
新型储能将在我国未来新型电力体系形态和能源互联网新业态的建设中发挥非常重要的作用,势必影响能源转型的质量和效率以及电力系统的清洁高效发展。
中国的电力行业已经不是过去的样子,会不会离新能源储能成为我们真正的骄傲还很远?