趙春雨
年年夏天,“限電”大戲如期而至。去年的“史上最大規(guī)模電荒”還記憶猶新,今年的拉閘限電已經(jīng)再度上演,從西部的四川、重慶到東部的江浙滬,電荒開始迅速蔓延。
這是一個新的儲能方式“長時儲能”出現(xiàn)在大眾視野,它是否會是下一個顛覆性儲能技術(shù)方向?
迄今為止,長時儲能的時長尚無明確定義,美國能源部將其歸類在額定功率下連續(xù)放電10小時或以上。不過脫離了使用場景僅關(guān)注于充放電時長,是沒有太大意義的。業(yè)界比較認(rèn)可的說法是可實(shí)現(xiàn)跨天、跨月,乃至跨季節(jié)充放電循環(huán)的儲能系統(tǒng)。
專家預(yù)測,全球能源系統(tǒng)最終將建設(shè)成為一個100%的可再生能源綠色電力系統(tǒng),沒有任何傳統(tǒng)化石能源,要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),目前可以預(yù)計的可行解決方案只有一個:由“長時儲能+風(fēng)光”為代表的可再生能源構(gòu)建起綠色、穩(wěn)定、可調(diào)的電力系統(tǒng)。
當(dāng)然,長時儲能涵蓋了電化學(xué)以外的各類儲能方式。機(jī)械儲能領(lǐng)域中,除了最為經(jīng)濟(jì)高效的傳統(tǒng)抽水蓄能外,還涌現(xiàn)了一批專注于壓縮空氣、重力儲能等新興儲能新技術(shù)也逐漸進(jìn)入人們的視野。
為了實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),火電廠將逐步退出歷史舞臺,預(yù)計將占發(fā)電總量為10%甚至?xí)?。?dāng)這類穩(wěn)定的基礎(chǔ)負(fù)載發(fā)電資源日益減少,長時儲能+大型風(fēng)光項(xiàng)目將大概率替換化石能源成為基礎(chǔ)負(fù)載發(fā)電廠,對零碳電力系統(tǒng)中后期建設(shè)的影響深遠(yuǎn)。
但,長時儲能仍處于初級發(fā)展階段,未來需要關(guān)注材料裝備、系統(tǒng)調(diào)度、優(yōu)化運(yùn)營,以及新型儲能、長時儲能、混合儲能等不同領(lǐng)域的高層次人才培養(yǎng)。
目前,儲能行業(yè)普遍存在五大主要問題:
一是原材料采購價格仍處于高位,影響各參與企業(yè)的效益;
二是儲能產(chǎn)品價格處在低位,效益指標(biāo)出現(xiàn)下降;
三是低價競爭問題仍在延續(xù);
四是用工人數(shù)成本上升,招工難問題凸顯;
五是限供電突出,企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度的壓力大。
與其他硬科技一樣,長時儲能從研發(fā)、示范、落地到規(guī)?;?,一路上必將面臨產(chǎn)能、供應(yīng)鏈、建設(shè)、運(yùn)營等多方面挑戰(zhàn),必須嚴(yán)格控制每一環(huán)的風(fēng)險,才能實(shí)現(xiàn)既定的成本目標(biāo)。
專家預(yù)測,一旦可再生能源發(fā)電量達(dá)到電力系統(tǒng)60%至70%的市場份額,長時儲能系統(tǒng)將會成為“成本最低的靈活性解決方案”。
截至2021年10月底,我國可再生能源發(fā)電累計裝機(jī)容量達(dá)到10.02億千瓦,突破10億千瓦大關(guān),比2015年底實(shí)現(xiàn)翻番,占全國發(fā)電總裝機(jī)容量的比重達(dá)到43.5%。要在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo),預(yù)計到2030年,可再生能源發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到60%以上,會超越火電成為絕對的主力電源。
屆時,遇到無風(fēng)天氣或連續(xù)的陰雨天氣時,由于火電廠的裝機(jī)容量大幅度減少,要保證新型電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定供電,就需要長時儲能電站提供電網(wǎng)負(fù)荷需要的電力。
因此,長時儲能是建設(shè)“新能源+儲能”的新型儲能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵核心技術(shù)。在加速布局可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量的同時,也需要同步部署長時儲能系統(tǒng),適應(yīng)建立“新能源+儲能”新型電力系統(tǒng)的需要。