网讯:储能技术,可以理解为现代电网的“魔法水晶”。储能系统通过物理或化学手段,将电能转换为其他形式的能量进行存储,在需要时再将其转化为电能释放,犹如一个大型的“充电宝”。
在今年的两会报告中,特别提到要“发展新型储能”,国务院发布的白皮书提出“加快储能领域技术创新步伐”的意见,这一系列举措预示着,在能源转型的大背景下,长时储能的作用愈发显著。
长时储能技术被认为是可再生能源和电力行业脱碳的核心,据了解,比尔·盖茨对长时储能有极大的兴趣,并且投资了美国铁基液流ESS公司。
新能源的转折点——长时储能
长时储能系统的特点在于,它能够在电力充足时储存电能,在电力短缺时释放电能,支撑电网及其他用电负荷的需求。这意味着,储能技术的发展与整个电力系统息息相关。长时储能系统能够持续数天、数月,甚至跨越多个季节,为相关设备提供充放电循环,满足电力系统的长期稳定需求。
在“碳中和”“碳达峰”双碳目标下,现在诸多两小时的储能时长肯定不满足双碳的需求。根据半量化的研究,就是电网中风电、光伏发电量占比和所需要的储能时长的关系,可以看出,在这个目标下,我们需要的储能时长是在4-10小时的区间。
在长时储能领域,钒电池储能因其建设周期短、与风光装机增速适配性强、应用场景丰富、时间尺度广、经济性优势逐渐显现等特点,显示出其巨大的潜力。钒电池储能建设周期约为0.5年,与其他长时储能路线相比,如抽蓄(7~10年)、压缩空气(1.5年)、熔融盐储热(1.5~2.5年)、氢储能(2年)等,钒电池的建设周期明显更短。此外,钒电池可灵活应用于源网荷各侧,应用场景更为丰富;时间尺度更广,既可用于平抑电力系统短时波动,又可用于平衡电量的长期供需错配;储能电站的LCOE约0.75~0.86元/KWh,仅次于抽蓄及压缩空气储能,显示出其经济性优势。
长时储能在不同状态下的重要性
风电与光伏的“看天吃饭”特性,即发电量随天气波动,成为制约其进一步发展的瓶颈。恰好,长时储能凭借其长周期和大容量的特性,能够在更长的时间维度上调节风电、光伏等新能源的输出波动,从而显著提升新能源的消纳能力,加强系统的运行稳定性。
具体而言,长时储能将在三种情况下发挥重要作用:电力系统长时间处于峰值状态时、极端天气来临时、新能源季节性不平衡情况严重时。尤其是在全球极端天气频发、电力系统负荷加大的背景下,长时储能的应用前景广阔。例如,若电力系统中风能和太阳能的发电量占比超过50%,解决电量平衡问题就显得尤为重要,此时长时储能系统的作用将愈加突出。长时储能能够在时间和技术层面上,平抑新能源发电带来的波动,保证在季节性变化和极端天气情况下的电力供应。
向规模要效益
当前长时储能领域的商业格局呈现出“有规模,即有效益”的积极态势。
根据相关统计数据,全球已投运及在建的长时储能项目总价值已超过300亿美元。如果近三年投资的项目全部建成并投入使用,长时储能的总体装机容量,预计将达到2022年装机规模的三倍左右。
麦肯锡(全球管理咨询公司)的预测指出,从2025年起,长时储能市场将迅速增长。预计到2044年,全球长时储能市场规模将达到2230亿美元,约合1.6万亿人民币。
放眼全局,未来发展前景广阔的行业并不太多,处于商业化初级阶段,相对成熟、产业链雏形已成、全球领先者更是凤毛麟角,而液流电池便是稀缺的标地之一,因其技术优势和市场需求,被认为是未来20年值得投资的行业。随着全球对可再生能源的需求增加和电力行业的脱碳目标,长时储能技术的投资前景广阔。