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“十四五”储能技术迎来多元化发展

2022-05-11 14:47:33 中国能源网   作者: 张学坤  

2020年中国提出双碳目标以来,我国风光等可再生能源行业得到了快速发展,能源系统也从传统模式向新型电力系统转变。与此同时,双碳目标提出以后,国内储能也迎来了政策的大力支持。2021年得益于风光强配储能的管理政策,国内储能实现快速增长。

过去传统电力系统属于典型的集中式能源系统,电力供应和电力负荷管理采取集中调度的方式实现。而在新型电力系统中,新能源发电作为出力主体,不仅供应侧的电源更加分散,同时新能源的处理更加不规则,无法实现传统的精准预测与控制。

随着可再生能源、新能源汽车的大规模发展,加大了能源供需两端对电网的冲击,因此,储能设施建设对构建新型电力系统变得愈加重要。

在此背景下,2022年2月22日国家发改委、能源局印发了《“十四五”新型储能发展实施方案》(简称实施方案),就“十四五”期间国内新型储能产业的市场现状、发展目标和重点任务等作出内容规定与方向指明,在《关于加快推动新型储能发展的指导意见》等历史文件的基础上作出重大的发展与创新。

储能的应用时长大致可划分为小于1小时的短时储能、1-4小时的中长时储能和大于4小时的长时储能三类。现阶段国内储能应用主要集中在短时储能和中长时储能,由于投资成本、技术和商业模式的制约,长时储能市场还处于发展初期。

目前,储能作为新型电力系统的重要组成部分,行业发展面临不少问题。而这些问题在《“十四五”新型储能发展实施方案》中也都有针对性的措施与解决方案。

一是由于新能源汽车保有量增加,锂电池上游成本不断上涨,导致了电化学储能系统成本不降反升。

从技术方面来说,锂离子电池在发展规模和产业配套上领先于其他新型储能,因此未来十年仍然是新型储能的装机主流。但实施方案的发布使得非锂离子储能路线的发展规模和占比有望大幅增加。

在实施方案的支持下,2022年储能技术多元化发展的趋势更加显著。钠离子、铅炭电池、液流电池、氢(氨)储能等多种技术路线受到更多关注,且百兆瓦级压缩空气储能、百兆瓦级液流电池、钠离子、固态锂离子电池、液态金属电池等技术路线作为“十四五”储能行业的技术装备攻关的重点方向。

因此,其他技术路线如钠离子电池、压缩空气储能、铅炭电池、金属空气电池有望与锂离子电池形成相互补充、相互支撑的关系。

同时该方案更加强调长时储能技术研究和项目示范,技术示范重点提及百兆瓦先进压缩空气储能系统、钒液流电池、铁铬液流电池、锌溴液流电池等产业化应用、可再生能源制储氢(氨)、氢电耦合等复储能示范应用。预计“十四五”期间氢(氨)储能、液流电池和先进压缩空气等大容量长时储能产业的发展水平将会明显上升一个台阶。

二是储能设施和信息通信技术等软件的融合问题较为突出。

目前电站对电池管理系统的安全风险分析管控不足,用户侧储能负荷资源管理、虚拟电厂等需求侧响应参与电力市场交易需要大数据、区块链、云计算等海量数字信息技术,随着储能系统建设逐步深入,储能环节也要通过数字化、智能化技术加强与其他能源系统环节的交互,随着十四五储能走向普及与规模化,储能系统的数字化、信息化和智能化管理需求将十分迫切。

因此,实施方案确定将储能智慧调控技术作为十四五新型储能核心技术装备攻关三大重点方向之一,具体包括“集中攻关规模化储能系统集群智能协同控制关键技术,开展分布式储能系统协同聚合研究,着力破解高比例新能源接入带来的电网控制难题。依托大数据、云计算、人工智能、区块链等技术,开展储能多功能复用、需求侧响应、虚拟电厂、云储能、市场化交易等领域关键技术研究”。未来储能的数字化、信息化和智能化,将取决于不同领域下储能智慧调度技术的成熟程度。

总的来说,本次“十四五”新型储能发展实施方案并没有明确规定装机目标,但规定2025年系统成本降低30%以上的规划目标。这实质上是将具体的路线选择权交给市场主体,未来储能的发展将是成本和市场需求导向,这对储能技术多元化发展是一个巨大的利好。




责任编辑: 张磊

标签:“十四五”,储能技术