作為2024中關(guān)村論壇年會(huì)平行論壇之一，碳達(dá)峰碳中和科技論壇4月26日舉行。中國科學(xué)院工程熱物理研究所所長、研究員陳海生在分享中國儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)最新進(jìn)展時(shí)表示，中國總體儲(chǔ)能技術(shù)處于全球第一梯隊(duì)。
儲(chǔ)能是能源革命的關(guān)鍵支撐技術(shù)
儲(chǔ)能和氫能是銜接新能源和傳統(tǒng)能源的紐帶，是解決可再生能源大規(guī)模高比例消納、保障供能安全可靠的重要技術(shù)，對推動(dòng)能源綠色轉(zhuǎn)型、支撐應(yīng)對氣候變化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要意義。本屆論壇邀請了國內(nèi)外著名專家學(xué)者，圍繞“儲(chǔ)能與氫能”開展深入交流，探尋儲(chǔ)能和氫能技術(shù)在雙碳戰(zhàn)略背景下的眾多應(yīng)用前景和最優(yōu)技術(shù)路徑。
陳海生說，二氧化碳減排需要減少化石能源的使用，增加可再生能源的使用，但太陽能、風(fēng)能等可再生能源存在間歇性、不穩(wěn)定性和周期性，其發(fā)電功率和發(fā)電量是不可控的，解決這個(gè)問題主要靠儲(chǔ)能。通俗地講，儲(chǔ)能就是將能量用某種形式或設(shè)備存儲(chǔ)起來，需要時(shí)再釋放的過程，解決能量在時(shí)間、空間和強(qiáng)度上不匹配的問題。比如下半夜用電量少，電價(jià)便宜，通過儲(chǔ)能將下半夜的風(fēng)電存儲(chǔ)起來，在白天將其轉(zhuǎn)換成可控的電能，在用電高峰時(shí)以高價(jià)賣出。在此過程中，雖然能量的數(shù)量沒有增加，但能量的質(zhì)量和價(jià)值都提升了。
電力系統(tǒng)現(xiàn)在包括源(電源)、網(wǎng)(電網(wǎng))、荷(用戶)三個(gè)主體，未來將形成源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)(儲(chǔ)能)的新型電力運(yùn)行模式。儲(chǔ)能被稱為能源革命的支撐技術(shù)，將占到電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)體量的10%至15%，是未來萬億級的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，是新的增長點(diǎn)。
據(jù)他介紹，傳統(tǒng)儲(chǔ)能主要指抽水蓄能，2017年前占整個(gè)儲(chǔ)能裝機(jī)的99%以上，其技術(shù)非常成熟、成本低、應(yīng)用廣泛。但選址受自然資源條件的限制，因?yàn)槌樗钅苄枰ㄔO(shè)兩個(gè)水庫和水壩，兩個(gè)水庫距離不能超過10千米，山的落差要達(dá)幾百米。另外，其建設(shè)周期非常長，長達(dá)7至10年。因此，需要發(fā)展新型儲(chǔ)能技術(shù)滿足可再生能源大規(guī)模發(fā)展的需求。
新型儲(chǔ)能成本年均下降10%至15%
2024年，新型儲(chǔ)能被首次寫入政府工作報(bào)告。陳海生稱，抽水蓄能之外的儲(chǔ)能技術(shù)被稱為新型儲(chǔ)能，過去3年正以每年翻一番的速度快速增長。新型儲(chǔ)能有兩類，一類是化學(xué)儲(chǔ)能，包括鋰電池、鈉電池、液流電池、鉛蓄電池等;一類是物理儲(chǔ)能，包括壓縮空氣儲(chǔ)能、儲(chǔ)冷儲(chǔ)熱、飛輪儲(chǔ)能等。
新型儲(chǔ)能的優(yōu)勢包括：建設(shè)周期短，一般6至24個(gè)月可以建成;選址比較靈活;調(diào)節(jié)能力也比較強(qiáng)。缺點(diǎn)是技術(shù)不夠成熟，沒有大規(guī)模應(yīng)用。他舉例說，壓縮空氣儲(chǔ)能接近抽水蓄能的特性，其規(guī)模比較大，單機(jī)可以做到100兆瓦至300兆瓦;使用壽命較長，可達(dá)40年至50年;儲(chǔ)能周期不受限制，成本比較低，且安全性較好。但目前壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)還沒有完全成熟，正處在從示范到產(chǎn)業(yè)化的過程當(dāng)中。
由于技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模提升，過去5至7年，新型儲(chǔ)能成本下降速度較快，平均每年單位成本下降10%至15%。
新型電力系統(tǒng)構(gòu)建亟須長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)
陳海生說，2023年，中國儲(chǔ)能經(jīng)歷了高速發(fā)展的一年。各類儲(chǔ)能技術(shù)快速發(fā)展，鋰電、壓縮空氣、液流電池等儲(chǔ)能技術(shù)已達(dá)世界領(lǐng)先水平;儲(chǔ)能市場保持高速增長，新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模創(chuàng)新高，全年新增裝機(jī)達(dá)21.5GW，約為2022年的三倍;儲(chǔ)能政策持續(xù)向好，國家發(fā)改委、能源局、各省市密集出臺(tái)政策，加大支持力度，新型儲(chǔ)能的戰(zhàn)略地位愈加清晰;儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)競爭加劇，資源向儲(chǔ)能集聚，帶來投資擴(kuò)張、產(chǎn)能增加，同時(shí)行業(yè)競爭加劇，企業(yè)壓力加大;資本市場有所調(diào)整，一方面資本持續(xù)投入，推動(dòng)產(chǎn)能擴(kuò)張，另一方面下半年融資有所降溫。
去年，新增新型儲(chǔ)能市場中，中、美、歐繼續(xù)主導(dǎo)，合計(jì)占全球市場的88%。中國已投運(yùn)電力儲(chǔ)能累計(jì)86.5GW，同比增長45%;抽水儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)51.3GW，同比增長11%，占比首次低于60%，新型儲(chǔ)能占比同比增長18.2個(gè)百分點(diǎn)。
新型電力系統(tǒng)構(gòu)建亟須長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉聪{。在預(yù)測中國新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模時(shí)，陳海生認(rèn)為，今年中國仍將是技術(shù)研發(fā)最活躍的國家，新增市場規(guī)模將達(dá)到30GW至40GW，國內(nèi)企業(yè)會(huì)加速出海布局，儲(chǔ)能市場化交易進(jìn)程加快。
新京報(bào)記者 張璐
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