中國儲能網(wǎng)訊：4月27-28日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦的中國光儲端信協(xié)同發(fā)展大會在重慶國際博覽中心召開。
此次大會以“協(xié)同創(chuàng)新 融合發(fā)展”為主題，設(shè)置開幕式暨碳達峰高峰論壇、工商業(yè)儲能與車網(wǎng)互聯(lián)專場、光儲氫協(xié)同發(fā)展專場、儲能系統(tǒng)集成與智能安全預(yù)警系統(tǒng)專場、人工智能與碳足跡專場五個專場論壇。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的300余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)參加了本次大會對話與交流。
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會、中國儲能網(wǎng)與中國儲能網(wǎng)聯(lián)合承辦，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會專家委員會提供學(xué)術(shù)支持。
4月27日下午，上海交通大學(xué)教授程浩忠受邀在大會開幕式分享主題報告，報告題目《大規(guī)模儲能及其在新型電力系統(tǒng)應(yīng)用形勢》。以下為報告主要內(nèi)容：
程浩忠：尊敬的各位專家，來賓們，大家下午好！我是上海交通大學(xué)的程浩忠，我匯報的題目是《大電網(wǎng)新型儲能規(guī)?；瘧?yīng)用展望》。我是做電力系統(tǒng)規(guī)劃的，規(guī)劃中要確定各種類型電源安裝的時間地點容量還有類型，在這方面就要涉及到跟儲能打交道。
我的匯報分五方面：首先是新型儲能它的技術(shù)經(jīng)濟的特性。我們國家儲能的發(fā)展非常快，2020年的時候，當時新型儲能只有327萬千瓦，當時制定的規(guī)劃到2025年達到3千萬，結(jié)果去年就超過了3千萬，這個規(guī)模速度非常的快，在這個情況下，我國的儲能會實現(xiàn)從商業(yè)化的初期向規(guī)?；l(fā)展的實質(zhì)性轉(zhuǎn)變。新型儲能有很多的優(yōu)點，比如建設(shè)周期短，選址靈活，調(diào)節(jié)能力強，響應(yīng)速度快等優(yōu)點，我們有必要通過新型儲能來提升大電網(wǎng)當中的靈活調(diào)節(jié)和支撐能力。
在這方面我們會涉及到各種儲能，比如說物理儲能當中的壓縮空氣的儲能，具有壽命長、響應(yīng)速度快，實際上經(jīng)濟度電成本2毛7到4毛1，這樣合適的成本，有望成為抽蓄之外的補充。第二是飛輪儲能，價格昂貴和容量規(guī)模小，所以在大電網(wǎng)當中可能這個應(yīng)用還要有相當長的時間。第二類就是電化學(xué)儲能，比如鋰離子電池儲能，最重要的現(xiàn)在最有代表性的，就是磷酸鐵鋰的電池，有效率高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點，實際上是目前新型儲能當中電力儲能應(yīng)用的主體和主流，度電成本已經(jīng)可以做到5毛到7毛了，這方面磷酸鐵鋰總體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化也是比較成熟的。三元電池，雖然度電成本也可以做到6毛到1塊錢，安全性比較差，能源局也規(guī)定了，在大中型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池和鈉硫電池的，因為安全性能問題非常嚴重。第三類新型鋰離子電池，鉛碳電池儲能，現(xiàn)在度電成本可以做到6毛5到8毛，成本上有一定的優(yōu)勢，但是也有負面效應(yīng)，這方面還有待解決。全釩液流電池，壽命長，安全性好，但轉(zhuǎn)換效益比較偏低，度電成本也可以做到7毛到1塊，但能量效率比較低。鈉硫電池，資源非常豐富，安全性還是比較差，雖然前面有一位專家介紹了鈉硫電池的情況，能源局也規(guī)定，大中型電化學(xué)儲能還是不能用鈉硫電池，鈉硫電池度電成本也可以做到7毛到9毛，但它還是比較適合于大規(guī)模調(diào)峰填谷要求不高的場合，但能源局有規(guī)定因為安全性有問題。第三類電磁儲能技術(shù)經(jīng)濟特性，超級電容儲能，壽命長，轉(zhuǎn)換效率高，我們國家在舟山有應(yīng)用，在提高能量密度和降低成本方面，還有很大發(fā)展空間。還有熱儲能技術(shù)，比如顯熱儲存，熔融鹽蓄熱，目前蓄熱成本還是比較高的，在熱量的存儲和輸送方面有難題，還需要解決。潛熱儲存，相變存儲，適用于存儲密度比較高的場合。氫儲能，因為能量密度高，成本低，過程沒有污染，可以長時間的存儲，我們也有兆瓦級的，包括電解制氫等等來完成這些工作，主要是用于新能源的消納、調(diào)峰填谷等等長時間的儲能場景。
我們對各種物理儲能、電化學(xué)儲能、電磁儲能當中，抽水蓄能、飛輪儲能、壓縮空氣、磷酸鐵鋰、三元電池、鉛蓄電池做了一個相應(yīng)的對比，壓縮空氣和磷酸鐵鋰在技術(shù)上和經(jīng)濟性能上有優(yōu)勢。可以看到各種類型的儲能，就放電時間，技術(shù)、功率成本、度電成本來說，抽蓄可以做到2毛2到3毛5，鋰離子電池做到0.5到0.7，希望鋰離子電池的儲能能進一步降低，假如能降低到3毛到4毛的話，那這個發(fā)展空間就更大了。當然儲能應(yīng)用過程當中也有很多安全的事故，比如33起事故當中，三元鋰電池的就有25起，韓國有24起，其中狀態(tài)大多數(shù)發(fā)生在充電當中或者是充電休止以后有21起，季節(jié)性發(fā)生概率相差不大。比如典型的一些事故，像澳大利亞、美國特斯拉等等這些事故很多，韓國的數(shù)據(jù)中心、北京豐臺大紅門儲能電站，時間關(guān)系這里不能一一列舉很多。總體的新型儲能上面，磷酸鐵鋰是目前使用最為廣泛，初步具有商業(yè)化發(fā)展條件的，也適合在電網(wǎng)大規(guī)模發(fā)展應(yīng)用，在大電網(wǎng)當中大量的電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)應(yīng)用的。壓縮空氣是最具發(fā)展?jié)摿Φ奈锢韮δ?，在未來可能在電網(wǎng)大規(guī)模發(fā)展當中能夠得到很好的應(yīng)用，但是關(guān)鍵是要選擇到好的場地，包括溶洞或者是鹽穴來完成，所以新型儲能當中主流類型是磷酸鐵鋰和壓縮空氣。但是另外的對于液硫電池、鈉離子電池、氫能這些，發(fā)展速度還非常快，目前還不能在電網(wǎng)當中大量的應(yīng)用或者大規(guī)模的應(yīng)用，我們應(yīng)該持續(xù)的保持關(guān)注。目前可能五年內(nèi)大概是做不到的，5年到10年以后有可能，要看技術(shù)和相應(yīng)的進步條件。針對這些電站安全性，要加強儲能系統(tǒng)的安全防護，制定不同類型的應(yīng)急方案和消防措施，尤其是要保障人生安全，這是技術(shù)和經(jīng)濟特性上要求的。
儲能在電源側(cè)的規(guī)?；瘧?yīng)用，我們國家從去年來說，抽水蓄能占60%，新型儲能占接近40%，新型儲能當中鋰離子電池占到了97.3%，這些比例當中，電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和負荷側(cè)的分布，國外來說電源側(cè)重點在表前，美國、英國和澳大利亞，表后是德國、意大利、西班牙和澳大利亞，這些都有比較廣泛的應(yīng)用。我們國家2021年，電源側(cè)占41%，電網(wǎng)側(cè)占35%，用戶側(cè)占24%；2022年電源側(cè)55%，電網(wǎng)側(cè)33%，負荷側(cè)12%，其中最為典型的山東已經(jīng)有150多萬千瓦儲能的裝機。在電源側(cè)新型儲能主要有4種應(yīng)用的場景，第一種是平抑新能源波動，第二是輔助傳統(tǒng)電源來進行調(diào)峰，三是輔助傳統(tǒng)電源和新能源進行調(diào)頻，第四種為電網(wǎng)和系統(tǒng)提供相應(yīng)的備用。在新型儲能當中，國外對電源側(cè)，像美國的manatee儲能中心等等這些，很多時間關(guān)系沒有辦法一一列舉。我們國內(nèi)的張北風(fēng)光儲能中心等等。我們國家能源局出臺了一系列新型儲能的政策和文件，剛才前面發(fā)改委的劉主任也講了這些文件，我就不再重復(fù)了。
總體在電源側(cè)來說，電源側(cè)新型儲能占據(jù)市場主導(dǎo)，在部署上面重點是在考慮功率型儲能技術(shù)，國外的儲能以美、英、澳大利亞為代表，都以太陽能光伏+儲能為代表，達到了百兆瓦級別，甚至部分超過千兆瓦級別的，海上風(fēng)電有但用得比較少。國外儲能的配比多在10%—40%之間，國內(nèi)是以常規(guī)機組+儲能，風(fēng)光儲、鳳儲、光儲都有應(yīng)用，運行方式更加多樣化，但容量普遍不高，還在進行規(guī)模化發(fā)展的探索的階段，雖然容量不高，但實際上現(xiàn)在很多裝了也沒有用，或者還用不起來，至少說用得不是很好。國內(nèi)要求新能源發(fā)電項目必須要配套儲能，配比要求在10%—20%之間，但是相應(yīng)的一些補貼政策、支持力度各地有差異。
新型儲能在電網(wǎng)側(cè)的規(guī)?；瘧?yīng)用，主要可以提供4個場景，一個是支撐電力保供，第二是調(diào)峰調(diào)頻電壓支撐的角度，來為系統(tǒng)提供相應(yīng)的調(diào)節(jié)能力。第三通過負荷轉(zhuǎn)移來延緩電網(wǎng)升級改造，第四是支撐高比例新能源基地外送，尤其是現(xiàn)在我們國內(nèi)提的甚至800千伏特高壓直流的輸出。支撐電力保供，通過低谷充電，頂峰供電，這種對長時間電力電量缺口地區(qū)還是沒有用，比如電網(wǎng)側(cè)儲能，有美國的加州等等很多，國內(nèi)的山東滕州，以及國家能源局也出了相應(yīng)的政策。我們的華東從輔助服務(wù)的角度，并網(wǎng)運行的角度還出了相應(yīng)的實施細則，通過新型公用的儲能電站，想辦法提供有償輔助服務(wù)，來鼓勵儲能的建設(shè)和投運。
總體上來講電網(wǎng)側(cè)新型儲能重點部署都是以能量型儲能為代表，國外有美、英、澳為代表，國內(nèi)的新型儲能已進入規(guī)?；l(fā)展，達到百兆瓦級別，涵蓋電化學(xué)儲能、空氣儲能多種類型，總體還處在發(fā)展初期，很多都是示范項目，探索經(jīng)濟性手段為主，有的掙錢，有的可能還并不掙錢。
新型儲能在用戶側(cè)的規(guī)?；瘧?yīng)用，用戶側(cè)也是主要有四個場景，一個是聯(lián)合分布式發(fā)電，來降低用電成本。二是峰谷價差套利，三是負荷調(diào)節(jié)，四是不間斷電源，提升供電可靠性。用戶側(cè)新型儲能比如美國的以及德國的一些家庭，我們國內(nèi)廣東的佛山，重慶的長壽等等都可以舉出一系列的例子。同樣發(fā)改委和能源局發(fā)了相應(yīng)的儲能政策文件，這些文件有時候涉及到電源側(cè)、用戶側(cè)和電網(wǎng)側(cè)，都涉及到里面相應(yīng)的一部分。總體這方面來講，電化學(xué)儲能所具備的性能更加符合用戶側(cè)儲能分布式能源系統(tǒng)的應(yīng)用場景。在國際上用戶側(cè)儲能規(guī)模上都高于國內(nèi)市場，國內(nèi)用戶側(cè)儲能目前經(jīng)濟性不高，度電成本大于電價差，套利能力不行，國內(nèi)需出臺政策拉大峰谷價差，推動戶儲需求加速釋放，部分地區(qū)出臺強制配儲規(guī)劃，有力推動儲能裝機放量。
總體上來說，可以從八點來談：第一，考慮技術(shù)、經(jīng)濟、安全性，實際上是有必要發(fā)展新型儲能的，也有利于大電網(wǎng)保供，提供電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。第二，新型儲能具有這么多的應(yīng)用場景，能為電網(wǎng)提供調(diào)頻、緊急功率、電壓支撐等等都有這樣的功能，所以將來還是很有必要可以通過新型儲能來提升大電網(wǎng)的靈活調(diào)節(jié)和支撐能力，當然可以配相應(yīng)的輔助服務(wù)來更好的支撐。第三，電源側(cè)儲能運行方式更加多樣化，但目前容量不高，還處在規(guī)模化發(fā)展的探索階段。第四，電網(wǎng)側(cè)的儲能已經(jīng)進入了真正意義上的規(guī)?；l(fā)展，是未來重點發(fā)展方向，但目前普遍存在利用率不高甚至閑置，也就是說有的沒有用好，或者有的用不起來這些問題都存在。第五，新型儲能規(guī)模化發(fā)展關(guān)鍵制約因素，沒有形成系統(tǒng)性發(fā)展模式，目前的技術(shù)水平不足以支撐，政策標準有待完善。儲能是好，但也必須要考慮經(jīng)濟性，經(jīng)濟性不行大范圍推廣應(yīng)用的積極性受到很大的影響。第六，要加強規(guī)劃，對于儲能行業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)，實際上我們做可以做很多的專項規(guī)劃，以后也應(yīng)該要有專門儲能的專項的配套規(guī)劃。第七，借鑒國際經(jīng)驗，電網(wǎng)側(cè)和電源側(cè)儲能需加強政策支撐和引導(dǎo)。第八，重視儲能技術(shù)面臨的安全問題，安全問題暫時還沒有辦法解決，但可以從三條著手，一個是想辦法研發(fā)比較困難燃燒或者不燃燒的電池材料作為第一道防線，第二道防線提高檢測預(yù)警能力，第三道防線，制定故障應(yīng)急預(yù)案和消防處置措施，這三道防線可能都會增加儲能的投資成本。
以上是我的簡要匯報，謝謝大家！
