中國儲能網(wǎng)訊:8月24日,由深圳市發(fā)展和改革委員會指導(dǎo),中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會與南方科技大學(xué)碳中和能源研究院聯(lián)合主辦,100余家機(jī)構(gòu)共同支持的碳中和能源高峰論壇暨第四屆中國國際新型儲能技術(shù)及工程應(yīng)用大會與新型儲能技術(shù)青年科學(xué)家論壇在深圳召開。此次大會主題是“開拓新質(zhì)生產(chǎn)力,推動儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”。
會議現(xiàn)場
大會主辦方邀請6位院士及100位行業(yè)專家分別從新型儲能系統(tǒng)集成解決方案、長時儲能技術(shù)及應(yīng)用、虛擬電廠、工商業(yè)儲能專場、新型儲能電池、新型儲能與電力市場、智能微電網(wǎng)、儲能標(biāo)準(zhǔn)宣貫、新型儲能技術(shù)青年科學(xué)家論壇等12個專場進(jìn)行充分討論交流。
會議現(xiàn)場
來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國內(nèi)外駐華機(jī)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(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的500余家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),1012位嘉賓參加了本屆大會,其中21家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品解決方案,在線觀眾超過4萬余人觀看了開幕盛況。
會議現(xiàn)場
本次大會由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會和中國儲能網(wǎng)、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!
本次大會由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會副秘書長、清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院綠色儲能所所長陳永翀教授主持。
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長王澤深
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長王澤深在致辭中表示, 當(dāng)前,我國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展成效顯著,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展步伐明顯加快,但也面臨著一系列新形勢、新變化、新難題,亟需以市場應(yīng)用為主導(dǎo),產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈協(xié)同創(chuàng)新、提質(zhì)增效降成本,引領(lǐng)儲能產(chǎn)業(yè)走好新時期高質(zhì)量發(fā)展之路。
作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),我國新型儲能產(chǎn)業(yè)近兩年取得巨大成就,首先緣于國家對新型儲能產(chǎn)業(yè)的高度重視,健全了自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈體系,初步形成了具有創(chuàng)新特色的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)生態(tài);其次是得益于國內(nèi)儲能企業(yè)積極開拓國際市場,以更高的性價比和服務(wù)使中國儲能產(chǎn)品深受海外市場青睞。
受益于新能源項目加速落地,疊加政策持續(xù)加碼,中國儲能裝機(jī)規(guī)模持續(xù)快速增長。王澤深重點介紹了今年前七個月我國新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢。
在項目投運和規(guī)劃方面,據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會統(tǒng)計,2024年1-7月全國新型儲能新增裝機(jī)共16.7GW/40.5GWh,其中,江蘇新增裝機(jī)8.2GWh,容量占比為 20.19%,位列全國第一;新疆新增裝機(jī)5.7GWh,占比為14.13%,排在第二;山東4.18GWh,占比為10.33%,位居第三。 此外,浙江、青海、廣西、內(nèi)蒙古新增裝機(jī)均超2GWh。
2024 年1-7月,華東地區(qū)新型儲能新增裝機(jī)規(guī)模最大,達(dá)16.6GWh,占全國新增裝機(jī)的41.03%,其中電網(wǎng)側(cè)裝機(jī)13.8GWh,用戶側(cè)裝機(jī)1.85GWh,均居全國首位。西北地區(qū)新增裝機(jī)10.3GWh,占比25.49%。華南地區(qū)新增裝機(jī)4.44GWh,占比10.97%。華北地區(qū)新增裝機(jī)4.39GWh,華中3.05GWh,西南1.56GWh。
2024年1-7月新增投運362個工商業(yè)儲能項目,規(guī)模共計1.09GW/2.72GWh,其中,江蘇工商儲新增投運規(guī)模317.692MW/830.401MWh,容量占比30.56%;浙江新增投運項目最多,共144個,規(guī)模205.06MW/668.559MWh,占比24.6%;廣東新增裝機(jī)158.8MW/370.5MWh,占比13.63%;安徽143.4MW/291.465MWh,占比10.73%。此外,湖北、湖南工商儲新增裝機(jī)均在100MWh以上。
2024 年1-7月共45個儲充/光儲充/微電網(wǎng)/臺區(qū)儲能新增投運項目,規(guī)模共30.52MW/86.536MWh。其中規(guī)模最大的是陜西省臺區(qū)分布式儲能項目。
2024 年1-7月全國新增5200多個工商業(yè)儲能規(guī)劃和擬在建項目,合計規(guī)模達(dá)7.76GW/18GWh。其中江蘇新增規(guī)模最大,達(dá)3.13GW/7.15GWh,占比39.62%;浙江項目最多,超1800個,合計規(guī)模1.78GW/4.12GWh,占比22.86%;廣東超1000個項目,規(guī)模達(dá)965.6MW/1955MWh,占比10.83%。此外,湖北、河南工商儲規(guī)劃和擬在建項目均在1GWh以上。
各省新型儲能新增規(guī)劃和擬在建項目規(guī)模創(chuàng)近三年以來新高。2024 年1-7月,各省新型儲能新增規(guī)劃和擬在建項目規(guī)??傆嬤_(dá)185GW/469GWh,其中內(nèi)蒙古新增規(guī)模最大,達(dá)20.7GW/82.5GWh,容量占比17.58%;山東40GW/80GWh,容量占比16.87%,排在第二;甘肅15.8GW/54GWh,占比11.52%,位居第三。此外,廣東、河南均超30GWh,江蘇、湖北都在20GWh以上。
光儲充一體化需求日益明確,各省支持政策頻出,全國已有20多家地方交投/高速集團(tuán)進(jìn)入這一市場。
據(jù)儲能應(yīng)用分會不完全統(tǒng)計,2024 年1-7月全國儲充/光儲充項目新增擬在建項目619個,其中廣東最多,新增擬在建192個,數(shù)量占比31.02%,多數(shù)為城市充電站;其次是河南,新增達(dá)179個,數(shù)量占比28.92%,多數(shù)應(yīng)用場景為高速服務(wù)區(qū)充電站項目。此外,福建、浙江、山東都超過30個,占比均在5%以上。
在產(chǎn)業(yè)投資方面,據(jù)儲能應(yīng)用分會不完全統(tǒng)計,截止2023年底,國內(nèi)前14家鋰電池龍頭企業(yè)已建成產(chǎn)能達(dá)1354.2GWh,其中,寧德時代552GWh,占比40.76%;比亞迪220GWh,占比16.2%;國軒高科109GWh,占比8%,億緯鋰能產(chǎn)能達(dá)86GWh,占比6.35%。
2024年1-7月共150個儲能鋰電池產(chǎn)業(yè)項目更新了動態(tài),合計年產(chǎn)能1370GWh,總投資超3670億元,達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值超5860億元。其中,備案582GWh,占比43.05%;簽約/環(huán)評獲批/擬建等372GWh,占比27.51%;開工/在建298GWh,占比21.89%,新增規(guī)劃+在建產(chǎn)能合計共1252GWh。
1-7月新增投產(chǎn)118GWh,占比7.54%,投產(chǎn)產(chǎn)線達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值超739億元。
2024年1-7月,江蘇省儲能鋰電池產(chǎn)業(yè)項目新增產(chǎn)能最大,投產(chǎn)6GWh,規(guī)劃和擬在建244.2GWh,合計年產(chǎn)能超250GWh,占比18.3%,總投資超380億元,達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值超575億元。廣東新增投產(chǎn)規(guī)模最大,達(dá)47GWh,新增規(guī)劃和擬在建產(chǎn)能89GWh,總計136GWh,占比10%,排在第二。浙江新增擬在建產(chǎn)能111.3GWh,排名第三。河南新增投產(chǎn)40GWh,新增投產(chǎn)規(guī)模位居全國第二。
據(jù)儲能應(yīng)用分會統(tǒng)計,2024年1-7月共308個儲能系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)項目更新了動態(tài),合計年產(chǎn)能1008GWh,總投資超2187億元,達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值超2700億元。其中,備案507GWh,占比50.28%;簽約/環(huán)評獲批/擬建等250GWh,占比24.79%;開工/在建197GWh,占比19.54%,新增規(guī)劃+在建產(chǎn)能合計共953.58GWh。新增投產(chǎn)54.42GWh,占比5.4%,投產(chǎn)產(chǎn)線達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值超320億元。
2024年1-7月共61個液流電池產(chǎn)業(yè)項目更新了動態(tài),新增擬在建年產(chǎn)能133GWh,總投資超869億元,達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值超1170億元。其中,備案47.1GWh,占比35.31%;簽約/擬建29.7GWh,占比22.26%;開工/在建56.6GWh,占比42.43%。
2024年1-7月共49個鈉電池產(chǎn)業(yè)項目更新了動態(tài),新增總年產(chǎn)能217GWh,總投資超1050億元,達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值超983億元。其中,備案33GWh,占比15.17%;簽約/擬建52.5GWh,占比24.13%;開工/在建131GWh,占比60.22%??梢缘贸?,新增規(guī)劃+在建產(chǎn)能合計共216GWh。1-7月鈉電池共投產(chǎn)1.04GWh,占比0.48%。
2024年1-7月共32個固態(tài)/半固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)項目更新了動態(tài),新增總年產(chǎn)能187GWh,總投資超900億元,達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值超643億元。其中,備案18GWh,占比9.63%;簽約/擬建56GWh,占比29.95%;開工/在建110GWh,占比58.82%。綜上,新增規(guī)劃+在建產(chǎn)能合計共184GWh。1-7月固態(tài)/半固態(tài)電池共投產(chǎn)3GWh,占比1.6%。
2024年1-7月共21個飛輪儲能產(chǎn)業(yè)項目更新了動態(tài),新增總年產(chǎn)能達(dá)40.2GW,總投資超187億元,達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值超350億元。其中,備案6.7GW,占比16.67%;簽約/擬建28GW,占比69.65%;開工5GW,占比12.44%。綜上,新增規(guī)劃+在建產(chǎn)能合計共39.7GW。2024年1-7月飛輪儲能新增投產(chǎn)500MW,占比1.24%,新增投產(chǎn)產(chǎn)線達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值約20億。
2024年1-7月共11個壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)項目更新了動態(tài),新增總年產(chǎn)能達(dá)3.4GW,總投資超50億元,達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值超200億元。其中,備案產(chǎn)業(yè)項目有6個,開工項目1個,簽約項目2個,但均未公示具體產(chǎn)能。環(huán)評公示項目1個,新增規(guī)劃年產(chǎn)能3GW,占新增明確產(chǎn)能的98.68%.2024年1-7月壓縮空氣儲能新增試生產(chǎn)項目1個,新增產(chǎn)能400MW,占比1.32%,達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值為25億。
在儲能項目招標(biāo)集采方面。據(jù)儲能應(yīng)用分會統(tǒng)計,2024年1-7月,國內(nèi)儲能EPC、PC、電芯、儲能系統(tǒng)采招和容量租賃總需求達(dá)35.4GW/102.2GWh,其中EPC/PC招標(biāo)46.7GWh,儲能系統(tǒng)(含直流側(cè))采招34.66GWh,容量租賃1.86GWh,電芯集采18.9GWh。
就應(yīng)用場景分析,電網(wǎng)側(cè)獨立/共享儲能項目招標(biāo)規(guī)模18.12GW/43.43GWh,容量占比67.28%;電源側(cè)招標(biāo)7GW/18.6GWh,占比28.85%;用戶側(cè)0.917GW/2.5GWh,占比3.87%。
2024年1-7月,國內(nèi)儲能EPC、PC、電芯、儲能系統(tǒng)采招和容量租賃總需求達(dá)35.4GW/102.2GWh,其中EPC/PC招標(biāo)46.7GWh,儲能系統(tǒng)(含直流側(cè))采招34.66GWh,容量租賃1.86GWh,電芯集采18.9GWh。
就應(yīng)用場景分析,電網(wǎng)側(cè)獨立/共享儲能項目招標(biāo)規(guī)模18.12GW/43.43GWh,容量占比67.28%;電源側(cè)招標(biāo)7GW/18.6GWh,占比28.85%;用戶側(cè)0.917GW/2.5GWh,占比3.87%。
2024年1-7月新型儲能招標(biāo)規(guī)模最大的省份是江蘇,規(guī)模達(dá)9.73GWh,容量占比14.86%;新疆招標(biāo)規(guī)模達(dá)8.9GWh,占比13.61%,居全國第二。內(nèi)蒙古招標(biāo)需求達(dá)6.85GWh,占比10.45%,排在第三。河南招標(biāo)規(guī)模超5GWh,此外,寧夏、青海、甘肅、河北、山東招標(biāo)規(guī)模均在4GWh以上。
就大區(qū)分析,2024年1-7月西北地區(qū)儲能招標(biāo)規(guī)模最大,達(dá)22.75GWh,容量占比34.73%;華東地區(qū)招標(biāo)規(guī)模達(dá)15.8GWh,占比24.1%;華北地區(qū)招標(biāo)規(guī)模為13.5GWh,占比20.66%。此外,華中6GWh,西南4.4GWh,華南2.54GWh。
2024年1-7月,電芯/儲能系統(tǒng)集采/框采招標(biāo)規(guī)模達(dá)36.7GWh,規(guī)模最大的是中國電氣裝備14.54GWh儲能電芯集采,其中11.1GWh需求為314Ah電芯。雖然目前主流電芯仍為280Ah,但314Ah電芯在7月集采中的需求已遠(yuǎn)超280Ah電芯。目前,300Ah+ 產(chǎn)品在全球大儲市場占有率已接近30%。此外,1-7月PCS集采招標(biāo)2.04GW,EMS招標(biāo)2.4GWh。
在中標(biāo)價格方面。據(jù)儲能應(yīng)用分會統(tǒng)計,2024年7月,1h儲能EPC中均價為1.608元/Wh。2h磷酸鐵鋰儲能EPC中標(biāo)價格在0.886-1.938元/Wh區(qū)間內(nèi),中標(biāo)均價1.362元/Wh。4h儲能EPC中標(biāo)價格在1.08-1.5元/Wh,均價1.097元/Wh。2024年7月,磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)采購中標(biāo)單價區(qū)間0.495-0.888元/Wh,其中,1h磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)中標(biāo)單價區(qū)間在0.88-0.8841元/Wh。2h儲能系統(tǒng)中標(biāo)單價區(qū)間在0.52-0.888元/Wh。4h儲能系統(tǒng)中標(biāo)單價區(qū)間在0.495-0.695元/Wh,均價0.508元/Wh。
王澤深指出,新型儲能依然存在調(diào)度利用水平偏低、主動支撐能力不足,商業(yè)模式不清晰、儲能充放電成本較高、市場主體激勵不足、管理機(jī)制不健全、安全性有待加強(qiáng)等問題。同時,受新能源大基地建設(shè)、分布式光伏發(fā)展、區(qū)域弱電網(wǎng)運行、新能源汽車滲透率不斷提升、用電冬夏、早晚“雙峰”、極端災(zāi)害天氣多發(fā)頻發(fā)等影響,保障電力安全可靠供應(yīng)面臨多重考驗,新型電力系統(tǒng)對儲能的需求將不斷增長,對儲能的支撐、調(diào)節(jié)能力也提出了更高要求。
王澤深表示,“十四五”是“碳達(dá)峰”的關(guān)鍵期,應(yīng)綜合考慮我國國情及電力市場發(fā)展階段,進(jìn)一步挖掘新型儲能、負(fù)荷聚合商、虛擬電廠等新型主體資源參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)潛力,加強(qiáng)儲能政策頂層設(shè)計,開展儲能在新型電力系統(tǒng)中應(yīng)用場景及成本補(bǔ)償機(jī)制研究,探索解決制約儲能發(fā)展瓶頸的思路和方法,健全儲能運行與管理機(jī)制,加強(qiáng)攻關(guān)在儲能設(shè)備、系統(tǒng)集成、規(guī)劃設(shè)計、施工安裝、并網(wǎng)調(diào)度、安全運維等環(huán)節(jié)存在的短板技術(shù),實現(xiàn)各類儲能與源網(wǎng)荷共建共享、高效聯(lián)動。推動多元化新型儲能技術(shù)蓬勃發(fā)展,為保障新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行發(fā)揮重要支撐作用。
深圳市發(fā)改委副主任余璟
深圳市發(fā)改委副主任余璟在致辭中表示,面對氣候變化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),加速能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,推動綠色低碳發(fā)展,已是我們共同的責(zé)任和使命,新型儲能技術(shù)作為能源轉(zhuǎn)型的重要支柱,在推廣可再生能源、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、建設(shè)現(xiàn)代能源體系等方面扮演著重要角色。
余璟表示,今年,新型儲能首次寫入政府工作報告,標(biāo)志著今后發(fā)展新型儲能將成為我國能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的一項重要工作。
余璟指出,深圳作為我國新型儲能領(lǐng)域的重要創(chuàng)新力量,始終堅持“四個革命、一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略,加快打造世界一流新型儲能產(chǎn)業(yè)集群,聚焦建設(shè)“四個中心”,先進(jìn)儲能總部加研發(fā)中心、新型儲能高端制造中心、多場景示范驗證中心、全球儲能優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品及解決方案供給中心。
余璟表示,目前深圳已聚集儲能產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)超過7000家,構(gòu)建了良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和規(guī)模龐大的產(chǎn)業(yè)基地。2023年儲能產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值超過3000億元。2023年深圳市委市政府提出深圳建設(shè)數(shù)字能源先鋒城市,目前已經(jīng)編制了建設(shè)規(guī)劃,深圳數(shù)字能源有三張城市名片:光儲超充車網(wǎng)互動、充儲放一張網(wǎng)、超充之城以及儲能電廠。目前深圳儲能電場的規(guī)模已經(jīng)聚集復(fù)合達(dá)到250萬,可調(diào)出力超過70萬kw。僅今年高峰期調(diào)用次數(shù)接近40次,解決了削峰填谷以及過載等短板問題。深圳的充電樁目前已經(jīng)超過37萬個,超充站已經(jīng)建設(shè)了500座,是全國第一個雙超城市,超過加油站、加油槍數(shù)量。最新數(shù)據(jù)表明充電站轉(zhuǎn)型變成超充站后,利潤率最高達(dá)到49%。
中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長趙天壽
中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長趙天壽在《新型液流電池儲能技術(shù)》主題報告中指出,現(xiàn)有儲能面臨安全、地域、時長局限,尤其缺乏長時、高安全儲能。新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要高安全、不同時長的規(guī)?;瘍δ芗夹g(shù),儲能容量與功率解耦是實現(xiàn)長時的要素,源網(wǎng)荷三側(cè)均需要長時儲能技術(shù),長時儲能技術(shù)存在較大缺口。新型液流電池本征安全、時長靈活、循環(huán)壽命長、回收殘值高,是應(yīng)用場景最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮拈L時儲能技術(shù)之一,有望填補(bǔ)長時儲能技術(shù)缺口。目前液流電池初始投資成本偏高,性能的突破是降本和發(fā)展的關(guān)鍵。
趙天壽指出,為風(fēng)光電外送,我國已建成多條跨區(qū)域電網(wǎng),但因發(fā)電與用電不匹配,跨區(qū)域輸電功率存在低谷期(如6小時)。需要儲能時長超過低谷期的技術(shù),削峰填谷,提高電網(wǎng)利用率及輸電能力。隨風(fēng)光占比提高,為避免供電中斷,理想儲能時長應(yīng)覆蓋風(fēng)光間歇期,超過10h。工商業(yè)電價低谷電持續(xù)時長超過6小時,峰段電持續(xù)時長超過6小時,工商業(yè)用戶為降低用電成本需要超過6小時的儲能。
中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司首席科學(xué)家饒宏
中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司首席科學(xué)家饒宏在《新型儲能發(fā)展及其在新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用思考》主題報告中指出,截至今年6月底,全國累計投運新型儲能電站數(shù)量達(dá)到3040個,源、網(wǎng)、用電側(cè)占比分別為29%,16%,55%。新能源基地送出、弱系統(tǒng)構(gòu)網(wǎng)、分布式光伏并網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)壓黑啟動、綠色微網(wǎng)等推動新型儲能需求顯性增加,應(yīng)用場景多樣化。
饒宏指出,截止6月底,我國累計發(fā)電裝機(jī)30.7億千瓦、新能源裝機(jī)11.8億千瓦,正在逐步形成事實上的“新能源為主體”的新型電力系統(tǒng)(初級階段形態(tài))。
饒宏認(rèn)為,目前新型儲能裝機(jī)約占新能源3.2%;到2025年,新型儲能規(guī)模可能突破1億千瓦,約占新能源的6.7%,正在形成事實上的“規(guī)?;卑l(fā)展。
饒宏表示,新型儲能(按80GWh、EPC價格1.5元/Wh估算)直接投入超1200億元,拉動上下游投入2000億元左右,新型儲能有可能形成“萬億產(chǎn)業(yè)”,被認(rèn)為是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容。
饒宏指出,新型儲能兩大特點正在顯現(xiàn):2-4小時的項目裝機(jī)占比74.6%、電網(wǎng)側(cè)集中式儲能的容量占比增長快。新型儲能即將迎來標(biāo)志性里程碑,裝機(jī)容量>抽蓄(“預(yù)計今年新型儲能的裝機(jī)容量會超過抽蓄”,目前抽水蓄能裝機(jī)50GW)。
饒宏指出,面對快速增長的實際和巨大的發(fā)展機(jī)遇,當(dāng)前對新型儲能的認(rèn)識并不統(tǒng)一,從技術(shù)的“完備性”、應(yīng)用場景的“符合性”深入探討。
針對當(dāng)前多元化新型儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用場景,饒宏分別做了詳細(xì)介紹。
饒宏指出,未來常規(guī)電源比例下降、新能源比例上升,將導(dǎo)致低慣量、調(diào)頻備用不足,故障擾動下電力系統(tǒng)最大頻率偏差和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)頻率偏差增大,影響系統(tǒng)運行安全。與常規(guī)電源相比,儲能能量調(diào)用和功率響應(yīng)速率快(~10ms),調(diào)節(jié)范圍廣(-100%至100%),可有效改善最大頻率偏差和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)頻率偏差。
“共享儲能”是優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的重要方式。饒宏認(rèn)為,利用儲能的充放電,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)移峰填谷,一方面提升新能源消納能力,另一方面提供負(fù)荷高峰時段的頂峰能力。參考現(xiàn)有抽水蓄能的運營和市場模式,積極推動新能源配儲的形式改為集中式共享儲能,并布局在主網(wǎng)架關(guān)鍵節(jié)點,新能源場站購買或租賃共享儲能資源及相應(yīng)服務(wù)。
饒宏指出,在弱電網(wǎng)地區(qū)如南疆、藏中等,面臨交流電網(wǎng)薄弱、頻率、電壓支撐能力差、運行可靠性低等電網(wǎng)發(fā)展問題,加之缺乏常規(guī)電源支撐,系統(tǒng)在電壓調(diào)節(jié)、一次調(diào)頻、阻尼控制及慣量響應(yīng)等方面均面臨安全風(fēng)險,可配置具有較強(qiáng)支撐能力的儲能提升電網(wǎng)穩(wěn)定運行水平
針對長時儲能的應(yīng)用場景及解決思路,饒宏認(rèn)為,目前新型儲能時長容量有限,一般最長在4~8小時左右,日調(diào)節(jié)特性使其在應(yīng)對大風(fēng)小風(fēng)季、連續(xù)大風(fēng)日、連續(xù)陰天情況下的電力平衡和可再生能源消納時作用十分有限。從當(dāng)前的技術(shù)條件看,“更長充放時長”或“充滿后長周期保持”,并不適合新型儲能。可通過氫/氨等綠色燃料,逐步替代化石燃料,讓傳統(tǒng)火電成為未來可靠的長時儲能方式。
針對新型儲能技術(shù)未來發(fā)展的目標(biāo)和研發(fā)方向,饒宏指出,新型儲能未來技術(shù)發(fā)展路線不夠明確,應(yīng)圍繞不同應(yīng)用場景對爬坡速率、容量、長時間尺度調(diào)節(jié)及經(jīng)濟(jì)性、安全性的需求,探索建設(shè)一批液流電池、飛輪、壓縮空氣儲能等多種技術(shù)路線的儲能電站形成不同時長、不同頻次、不同規(guī)模、不同適應(yīng)性的多元融合電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)技術(shù),提高新型儲能技術(shù)的自主可控水平、產(chǎn)業(yè)鏈競爭力和抗風(fēng)險能力,從根本上保障電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。
在功能定位方面,饒宏認(rèn)為新型儲能是新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力優(yōu)化的核心,其不適于長周期供電,主要是快速調(diào)節(jié)作用,是對常規(guī)機(jī)組支撐和調(diào)節(jié)能力的補(bǔ)充,支撐新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
在配置方式方面,饒宏認(rèn)為新能源場站的配儲按照配比要求在電網(wǎng)側(cè)集中配置大容量儲能,由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度,發(fā)揮儲能的“規(guī)?;毙?yīng),促進(jìn)資源集約利用和降本增效
在構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)發(fā)方面,饒宏認(rèn)為構(gòu)網(wǎng)型儲能可以對“沙戈荒”大基地等薄弱電網(wǎng)或純新能源局部電網(wǎng)提供更好的安全穩(wěn)定支撐,未來將在受端電網(wǎng)等更多場景發(fā)揮作用。
在新能源配套儲能方面,饒宏認(rèn)為有必要性,主要是調(diào)節(jié)新能源出力峰谷特性、降低波動性,提升新能源并網(wǎng)友好性。但目前新能源配儲總體利用率較低,原因主要在于目前的電力系統(tǒng)整體充裕性和靈活性依然較高(目前,常規(guī)電源機(jī)組容量與最大負(fù)荷的比值約1.35,系統(tǒng)充裕度較大)。未來,如果常規(guī)電源比例的下降和新能源比例的上升,電力系統(tǒng)充裕性和靈活性需求將提升,儲能應(yīng)用需求將會隨之顯現(xiàn)。但建議結(jié)合區(qū)域電力系統(tǒng)的需求做好規(guī)劃。
中國工程院院士、天津大學(xué)國家儲能產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺主任王成山
中國工程院院士、天津大學(xué)國家儲能產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺主任王成山在《儲能與新型配電系統(tǒng)》主題報告中指出,我國能源生產(chǎn)量和消費量均位居世界前列,2023年我國二氧化碳排放量126億噸,占全球碳排放總量近三分之一,世界第一。大力推進(jìn)節(jié)能減排措施,大力發(fā)展可再生能源,是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。
王成山認(rèn)為,當(dāng)前電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運行面臨系列挑戰(zhàn)。其中在源側(cè),火電裝機(jī)比例逐漸降低,深度調(diào)峰能力不足;可再生能源比重上升,新能源出力具有波動性、間歇性等特征,對電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)能力提出更高要求。在荷側(cè),空調(diào)、電動汽車等負(fù)荷快速增長,季節(jié)性用電趨勢和峰谷差愈加明顯,分布式電源可觀可控性差,用戶用電行為方式需要引導(dǎo)。在網(wǎng)側(cè),在新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中,新的源-荷形態(tài)將使電網(wǎng)特性產(chǎn)生質(zhì)的變化,傳統(tǒng)基于同步發(fā)電機(jī)的電網(wǎng)理論與技術(shù)需顛覆性創(chuàng)新,才能確保電網(wǎng)安全可靠運行!
王成山指出,電力市場可為供需雙方參與互動創(chuàng)造條件,但調(diào)度方式需與市場模式 相適應(yīng),在保證安全前提下,創(chuàng)新交易模式,擴(kuò)展市場參與方獲益方式。
王成山認(rèn)為新型電力系統(tǒng)發(fā)展需要解決的四方面重大問題,主要包括分布式與集中式新能源控制與調(diào)度;用戶側(cè)資源充分挖掘利用;電網(wǎng)柔性互聯(lián)及安全運行;智能電網(wǎng)基礎(chǔ)支撐技術(shù)。
王成山表示,配電系統(tǒng)是將電能安全配送到千家萬戶的重大基礎(chǔ)設(shè)施,特大型城市電網(wǎng)、微電網(wǎng)都屬配電系統(tǒng)。
王成山指出,預(yù)計2030年我國分布式光伏達(dá)到10億千瓦以上,新型儲能突破2億千瓦,電動汽車超過億輛;2060年我國全社會用電量將由目前9萬億度增加到16萬億度。配電系統(tǒng)承載力不足問題突出,供電能力水平亟待通過技術(shù)創(chuàng)新大幅提升。
王成山表示,未來配電系統(tǒng)中各種間歇性、隨機(jī)性、模糊性因素的大量出現(xiàn)使系統(tǒng)整體不確定性顯著增強(qiáng),其來源幾乎覆蓋了配電系統(tǒng)全部層面,需要有效應(yīng)對其可能帶來的負(fù)面影響。
王成山指出,配電系統(tǒng)低碳化發(fā)展是必然趨勢,支撐高電氣化比例用能、終端綜合能源系統(tǒng)發(fā)展,服務(wù)全社會用能低碳化。分布化將是未來配電系統(tǒng)的典型形態(tài),用戶需求是配網(wǎng)形態(tài)變化的主要驅(qū)動力。去中心化是配電系統(tǒng)形態(tài)和機(jī)制的重大變革,數(shù)字化是配電系統(tǒng)高效可靠運行的重要手段。
王成山表示,配電系統(tǒng)承載力水平亟待提升,傳統(tǒng)配電網(wǎng)網(wǎng)架常常閉環(huán)設(shè)計開環(huán)運行,需滿足N-1原則,對于“手來手”單聯(lián)絡(luò)(我國常用)結(jié)構(gòu),負(fù)載率不超50%;需滿足最大負(fù)荷需求,50-100%最大負(fù)荷全年時間占比不足20%,導(dǎo)致全年資產(chǎn)利用水平不足30%。
王成山強(qiáng)調(diào),配電系統(tǒng)網(wǎng)架形態(tài)需變革,供電靈活性有待加強(qiáng)。需因地制宜發(fā)展交直流混合配電系統(tǒng),突出微電網(wǎng)在配電系統(tǒng)中的支撐性作用,發(fā)揮電力電力裝備靈活性調(diào)控優(yōu)勢,提高分層、分區(qū)自治能力,構(gòu)建滿足區(qū)間互供、層間協(xié)調(diào)的新型靈活網(wǎng)架形態(tài),實現(xiàn)源荷增長性、波動性帶來的矛盾盡可能就地化解。
王成山表示,微電網(wǎng)將作為大電網(wǎng)重要支撐性環(huán)節(jié),成為解決分布式能源并網(wǎng)問題的有力手段,是新型電力系統(tǒng)重要構(gòu)成單元。
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院碳中和技術(shù)研究所所長成會明
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院碳中和技術(shù)研究所所長成會明在《本征安全型鋅離子水電池的研發(fā)進(jìn)展》主題報告中指出,儲能的選擇多種多樣,電化學(xué)儲能目前看上升的勢頭非常明顯。新型儲能里大概97%-98%又是電化學(xué)儲能特別是鋰離子電池儲能。從鋰離子電池的出貨量看,確實也非常之大,盡管現(xiàn)在動力電池還占據(jù)了3/4左右。但儲能電池的增長速度非常迅猛。
成會明指出,面對安全性問題、能不能適應(yīng)各類環(huán)境、資源問題等挑戰(zhàn),目前學(xué)術(shù)界和企業(yè)界都進(jìn)行了一系列的探索,比如現(xiàn)在在非常迅猛的發(fā)展固態(tài)電池,也在發(fā)展水系電池,包括液流電池。我國幅員遼闊,從南到北,夏天可以到70度、80度,冬天可以到零下50度,我們的儲能系統(tǒng)能否適應(yīng)這種高低溫的環(huán)境,也非常重要。寬溫域電池特別是低溫電池的發(fā)展顯得日益緊迫。在資源問題上,盡管碳酸鋰現(xiàn)在的價格跌到每噸10萬以下,但考慮到未來儲能的蓬勃發(fā)展,仍然面臨資源問題,還有環(huán)境問題,所以我們需要考慮電池的回收與再利用,也需要發(fā)展資源豐富的電池種類,包括鈉離子、鋅、鈣、鋁等資源豐富的金屬電池,也包括有機(jī)電池,從理論上看是沒有資源問題。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化管理中心副主任汪毅
中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化管理中心副主任/中電聯(lián)技經(jīng)中心副主任/全國電力儲能標(biāo)委會副主任委員汪毅在《電力儲能標(biāo)準(zhǔn)化工作現(xiàn)狀及展望》主題報告中指出,儲能在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)已廣泛應(yīng)用,關(guān)鍵裝置性能不斷提高,儲能電站運行管理經(jīng)驗豐富,關(guān)鍵支撐技術(shù)水平持續(xù)提升,核心技術(shù)全部國產(chǎn)化,為標(biāo)準(zhǔn)的體系建設(shè)、編制和推廣應(yīng)用提供了扎實的基礎(chǔ)。
汪毅介紹,我國從2010年開始開展電力儲能標(biāo)準(zhǔn)的制定。目前國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋電化學(xué)儲能和物理儲能,初步搭建體系,填補(bǔ)了我國儲能標(biāo)準(zhǔn)的空白。主要包括鋰離子電池、鈉離子電池、鉛炭電池、液流電池、水電解制氫/燃料電池、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超級電容器儲能、超導(dǎo)儲能等多種儲能形式。涉及基礎(chǔ)通用、規(guī)劃設(shè)計、施工驗收、運行維護(hù)、檢修、設(shè)備與試驗、技術(shù)管理等方面。保障儲能裝置的制造、招投標(biāo)、監(jiān)造、驗收、接入試驗與調(diào)試、設(shè)備交接以及運行維護(hù)等工作有序開展,保證儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
汪毅表示,IEC TC120于2012年成立,聚焦儲能系統(tǒng),主要負(fù)責(zé)儲能系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)方面的問題,從目前備受關(guān)注、亟需制定的標(biāo)準(zhǔn)入手,開展標(biāo)準(zhǔn)制定工作。目前成立5個工作組,發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)10項,在編及修編標(biāo)準(zhǔn) 11項。 TC21、TC22、TC82、TC88等標(biāo)委會分別從自身標(biāo)委會角度制定了儲能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 。截止目前,IEC TC120立項21項標(biāo)準(zhǔn)(4項修編標(biāo)準(zhǔn)各算2項),其中10項標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布。由中國牽頭的標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布3項,在編2項。
針對標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)原則,汪毅重點介紹了四個方面內(nèi)容。在儲能載體方面,涵蓋除抽水蓄能外其他所有儲能形式,實際應(yīng)用時可能多種儲能形式并存,充放電模式隨應(yīng)用條件切換;在應(yīng)用流程方面,涵蓋儲能電力系統(tǒng)應(yīng)用的規(guī)劃設(shè)計、施工及驗收、運行維護(hù)、檢修等全流程;在應(yīng)用場景基本要求方面,重點考慮儲能系統(tǒng)的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性;在與電力系統(tǒng)符合性方面,提出的各項技術(shù)指標(biāo)參數(shù)、參量、條款與電力系統(tǒng)運行體系一致。
汪毅表示,截至目前,電力儲能計劃立項或已完成編制的標(biāo)準(zhǔn)共包含186項,包括基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)8項、規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)22項、施工驗收標(biāo)準(zhǔn)10項、運行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)31項、檢修領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)16項、設(shè)備與試驗標(biāo)準(zhǔn)84項、安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)3項,技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)2項。
清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院研究員、綠色儲能研究所所長陳永翀
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會副秘書長/清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院研究員、綠色儲能研究所所長陳永翀做在《新型儲能技術(shù)發(fā)展方向探討》主題報告中指出,目前,(鋰離子)電池儲能度電成本0.4~0.45元/度,預(yù)計2026~2030年降至0.2~0.3元/度,低于抽水蓄能度電成本。
陳永翀表示,電芯起火后,通過外部消防措施滅火,阻止火勢蔓延至其他電芯。但通過對鋰電池滅火效果的研究發(fā)現(xiàn),滅火后,鋰電池雖然明火被撲滅,但內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行,當(dāng)溫度上升到臨界溫度后,又會引發(fā)新的燃燒并引發(fā)鄰近電池發(fā)生連鎖反應(yīng)。
陳永翀指出,再有五年左右的時間,針對不同儲能應(yīng)用場景的幾大技術(shù)路線將基本定型。特別是2023年鋰電上游材料和中游設(shè)備的大降價,基本奠定了基于鋰酸鐵鋰電料的新型儲能成本優(yōu)勢,在此基礎(chǔ)上再進(jìn)一步開發(fā)高安全大容量儲能專用電池是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
針對綠色儲能技術(shù)未來發(fā)展方向,陳永翀認(rèn)為需要要從四個方面創(chuàng)新。1、長效設(shè)計:也稱生態(tài)設(shè)計,綠色設(shè)計,是指儲能技術(shù)在開發(fā)初期即考慮到產(chǎn)品全生命周期的修復(fù)延壽、梯次利用以及方便產(chǎn)品報廢后的綠色回收,以滿足其綠色可持續(xù)發(fā)展。
2、低碳制造:在儲能產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,提高能源利用率,減少CO2和三廢排放,提高生產(chǎn)效率及良品率。
3、高效運維:在儲能電站運行過程中通過外部手段管理使其安全、穩(wěn)定和高效運行,通過層次化的維護(hù)延長使用壽命,通過梯次利用拓展應(yīng)用價值。
4、綠色回收:在儲能產(chǎn)品壽命終結(jié)后進(jìn)行低能耗、無污染、高效率的處置,獲得再生產(chǎn)品或再生材料,繼續(xù)投入新產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。
陳永翀介紹了半開放鋰漿儲能專用電池,它?種采用多孔超厚漿料電極的大容量長時儲能鋰離子電池,電池殼體設(shè)有管道與外部安全系統(tǒng)和再生系統(tǒng)連接。這種超大容量千安時儲能專用鋰離子電池,具有三大技術(shù)革新,即本質(zhì)安全、修復(fù)延壽、綠色回收。
加拿大皇家科學(xué)院院士、加拿大工程院院士陳忠偉
加拿大皇家科學(xué)院院士、加拿大工程院院士、中國科學(xué)院大連化物所能源催化轉(zhuǎn)化全國重點實驗室主任陳忠偉在《下一代高能量密度電源》主題報告中指出,電化學(xué)能源存儲和轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)問題是要完善“材料-電極-器件”全鏈條的系統(tǒng)化研究模式,實現(xiàn)降本增效。在工程應(yīng)用上的挑戰(zhàn)體現(xiàn)在批量制備工藝存在局限,能量管理復(fù)雜,電源系統(tǒng)可靠性低,一致性差、成本高。
針對鋰離子電池面臨的挑戰(zhàn),陳忠偉認(rèn)為工作溫區(qū)有待拓寬,安全性有待提升,能量密度有待提高。
在低溫電池技術(shù)瓶頸方面,陳忠偉認(rèn)為低溫下鋰離子傳輸受限,低溫下脫溶劑化困難,電解液和電極界面是影響電池低溫性能的決定性因素。
陳忠偉表示,其團(tuán)隊研發(fā)的低溫電池能量密度可達(dá)260 Wh/kg,循環(huán)壽命500次,-40°C放電容量達(dá)95%,-60°C容量放電容量達(dá)80%,性能好,工作溫域?qū)?、安全性?qiáng),可滿足新能源汽車、高原、深海、極地科考、航空航天、特種裝備等極端環(huán)境的應(yīng)用需求。對標(biāo)國際,在能量密度、循環(huán)壽命、放電溫寬等方面處于世界領(lǐng)先水平。
針對低溫電池市場前景,陳忠偉認(rèn)為2024年低溫電池出貨量預(yù)計達(dá)到10 GWh,全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值超過500億。
日本工程院院士、印度國家科學(xué)院院士、歐洲科學(xué)院院士徐強(qiáng)
日本工程院院士、印度國家科學(xué)院院士、歐洲科學(xué)院院士徐強(qiáng)在《金屬有機(jī)框架 (MOF) 材料的催化與能源應(yīng)用》主題報告中指出,金屬有機(jī)框架可能在座的有些同行不是很了解,是一個很新型的材料,離應(yīng)用還有一些距離,說不定將來在什么地方,大家的工作當(dāng)中能夠有一點應(yīng)用。
徐強(qiáng)表示,金屬有機(jī)框架,它是由無機(jī)金屬或者金屬團(tuán)簇與有機(jī)配體組成的多孔配位聚合物的材料,它現(xiàn)在很多,大概有接近10萬種,其中有20%是多孔的,所以我們現(xiàn)在有這樣三個非常有用的組成部分:一是無機(jī)、一個是有機(jī),還有一個是什么也沒有。所以我們可以用納米空間來做一些事情,尤其是做一些催化等等。
徐強(qiáng)指出,金屬有機(jī)框架可以和不同的納米材料組成復(fù)合材料,其中研究最多的應(yīng)該是金屬納米顆粒和MOF的復(fù)合材料。
天合儲能產(chǎn)品研究院院長楊凱
天合儲能產(chǎn)品研究院院長楊凱在《新型電力系統(tǒng)下儲能系統(tǒng)如何突圍》主題報告中指出,儲能在電力系統(tǒng)起“蓄水池/調(diào)節(jié)器”作用,在能源轉(zhuǎn)型中扮演著重要角色。全球電化學(xué)儲能近幾年飛速發(fā)展,預(yù)計2028年全球儲能裝機(jī)量將超過1000GWh。
楊凱指出,安全事故頻發(fā),產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,產(chǎn)品性能問題不斷,價值回歸遙遙無期。2023年導(dǎo)致電化學(xué)儲能非計劃停運的主因是電池和PCS。2023年有337次非計劃停運由電池導(dǎo)致,占比達(dá)到32.72%,超過70%事故項目運營未滿3年。安全是儲能行業(yè)永恒的話題,安全有底線,安全無上限,安全可以做各種各樣的設(shè)置,但是無限地加安全會增加很多很多成本,還是要從電芯層面來解決,如果不能解決本質(zhì)性的安全,那就從系統(tǒng)層面怎么防止事態(tài)的擴(kuò)大。
楊凱指出。技術(shù)發(fā)展雖然百花齊放,但大家的技術(shù)基本上大同小異,也面臨著很多技術(shù)穩(wěn)定性的問題,非計劃性停運造成了很大影響,一個是不調(diào)用,還有一個想調(diào)用調(diào)用不了。電芯在前幾年主要反應(yīng)在電芯一致性上,規(guī)模特別大的一個廠站有幾百萬個電芯,一定會出現(xiàn)這樣的問題,只要一塊電芯出了問題,整個集裝箱就要停止運行。
楊凱提出三個方面建議,一是防止內(nèi)卷、防止低價競爭;二是從質(zhì)量角度考慮競爭,提高質(zhì)量,提高安全;三是從性能角度來抓住客戶,提高壽命,提高效率。
會議現(xiàn)場
大會期間重點發(fā)布了《2024年中國液流電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》、《2024年(二季度)新型儲能典型應(yīng)用與發(fā)展趨勢分析報告》、《2024上半年中國新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析報告》等研究成果。