随着全球能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展,电力系统面临着前所未有的挑战。储能作为灵活性调节资源,呈现多样化发展趋势,不同类型储能的技术水平、性能优势、实际应用场景等各不相同。
当前,新型电力系统对储能的功率、时长、响应时间等需求呈现多样化的特点。任何单一储能技术都无法同时满足功率密度、能量密度、响应速度、效率、寿命及成本等各方面的需求,储能技术势必呈现多种类型协同发展的趋势。
2024年4月,国家能源局发布《电力系统新型储能电站规划设计技术导则》,其中指出宜根据系统需求采用混合储能技术,综合发挥多种类型储能的优势,协同参与系统优化运行。
与传统单一储能技术相比,混合储能技术结合了多种不同储能方式,弥补了单一储能技术的缺陷,能够解决单一储能技术路线存在的短板,兼具经济性和稳定性。
2024年储能招投标市场中,混合储能增势迅猛。据据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计,2024年混合储能采招落地项目达4.4GW/11.42GWh,功率规模占比7.21%,总中标金额超过127亿元。
混合储能形式多种多样,主要以“磷酸铁锂+”模式为主,混合储能市场则大多采用两种形式的储能系统,包括“磷酸铁锂+液流电池”“磷酸铁锂+钠离子电池”“磷酸铁锂+飞轮储能”“磷酸铁锂+超级电容”等。
图 2024年混合储能采招落地项目中各技术路线规模占比
在2024年采招落地的混合储能项目中,磷酸铁锂电池储能规模依旧占主导,达3.31GW/7.58GWh,功率规模占比75.41%。压缩空气储能规模0.35GW/1.75GWh,功率规模占比7.95%;液流电池储能规模0.29GW/1.24GWh,功率占比6.62%。飞轮储能规模167MW,功率占比3.80%。超级电容储能40MW,功率占比0.91%。钠离子电池储能22.75MW/45.5MWh,功率规模占比0.52%。
混合储能通过互补性能强、功能多、风险分散和综合效率高等优势,能够实现“1+1>2”的效果。此外,还有部分混合储能项目技术路线超过3种,甚至多达7种。
典型案例
青海公司国能(大柴旦)光伏发电有限公司第二批大基地100万千瓦风光储项目100MWh多种形式混合储能项目设备采购
项目位于青海省海西藏族自治州大柴旦行政区锡铁山镇,为“宽时间尺度多类型构网型储能系统研究”实证项目,拟新建多种形式混合储能电站,总规模28.97MW/100MWh,本项目共设置7种储能技术路线,其中飞轮储能1MW/0.025MWh、超级电容1MW/0.00833MWh、钛酸锂电池1MW/0.5MWh、钠离子电池0.5MW/1MWh、半固态电池1.37MW/2.04MWh、全钒液流电池0.5MW/2MWh、高压直挂锂电储能23.6/94.43MWh。2024年9月,广州智光储能科技有限公司中标了该项目。
内蒙古能源集团磴口电储新能源605MW/1410MWh独立储能电站
项目由内蒙古磴口蒙能电储新能源有限公司投资建设,总投资额为21.37亿元,总规模605MW/1410MWh,其中磷酸铁锂电池储能容量505MW/1010MWh,全钒液流电池储能容量100MW/400MWh。2024年9月,中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司、西北水利水电工程有限责任公司以1.679亿元的投标报价联合中标了该项目EPC总承包(不含220kV变电站设备和储能设备采购)。许继电气股份有限公司中标了505MW/1010MWh磷酸铁锂电池储能系统,中标金额达4.998894亿元,折合单价0.495元/Wh。上海电气(安徽)储能科技有限公司、四川伟力得能源股份有限公司各中标了该项目50MW/200MWh全钒液流电池储能系统。值得一提的是,2024年底,该项目已并网发电。
嘉峪关500MW/1000MWh独立储能项目
项目位于甘肃省嘉峪关市,由中核集团嘉峪关市宁晟新能源有限公司投资建设,总投资15.8亿元。2024年6月,中国核工业华兴建设有限公司、中国能源建设集团广东火电工程有限公司以10.9亿元的报价联合中标了该项目EPC总承包,折合单价1.09元/Wh。该项目储能系统采用磷酸铁锂电池系统+超级电容系统的方案,由475MW/1000MWh磷酸铁锂电池储能系统、25MW超级电容储能系统(60s)、能量管理系统(EMS)、变压器等设备等组成。2024年9月,中天储能科技有限公司4.87亿元的投标报价中标了该项目475MW/1000MWh磷酸铁锂电池储能系统,折合单价0.487元/Wh。西安合容新能源科技有限公司中标了该项目25MW超级电容储能系统(60s)。
黑龙江吉能宝清350MW/1750MWh压缩空气储能国家级示范项目
项目位于黑龙江省宝清县,由宝清县吉能压缩空气储能有限公司投建,计划总投资26.3亿元,建设 350MW/1750MWh压缩空气储能+6MW/1.5MWh 飞轮混合储能电力调峰调频电站(压缩时长7h,发电时长5h)。2024年7月,哈尔滨汽轮机厂有限责任公司以9.377亿元的投标报价中标该项目350MW/1750MWh压缩空气储能国家级示范项目设备岛成套设备采购,包括透平发电机组系统、空气压缩机组系统、换热系统、热水储热系统、熔盐储热系统、全厂控制系统等压缩空气储能电站地面主要工艺系统。据悉,哈电集团已于2024年11月成功签订了该项目设备岛成套设备采购合同。
表 2024年部分混合储能采招落地项目