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長時儲能成行業(yè)新風(fēng)口

中國能源報發(fā)布時間:2023-01-09 10:19:38  作者:李麗旻

  近年來,全釩液流電池、壓縮空氣儲能、熔鹽儲熱等新興長時儲能技術(shù)同樣獲得了大量關(guān)注,長時儲能已成為儲能領(lǐng)域的新風(fēng)口。

  近日,獲得了比爾·蓋茨、杰夫·貝索斯等知名企業(yè)家注資的美國長時儲能公司Form Energy宣布建廠,計劃投資7.6億美元在美西弗吉尼亞州建設(shè)首座鐵空氣儲能系統(tǒng)生產(chǎn)工廠。鐵空氣儲能系統(tǒng)的大規(guī)模投建意味著該項儲能技術(shù)正逐步走向成熟,跨過了規(guī)?;a(chǎn)的門檻。

  實際上,除了鐵空氣儲能系統(tǒng)外,近年來,全釩液流電池、壓縮空氣儲能、熔鹽儲熱等新興長時儲能技術(shù)同樣獲得了大量關(guān)注,長時儲能已成為儲能領(lǐng)域的新風(fēng)口。

  風(fēng)光裝機大增推高需求

  區(qū)別于快速充放電系統(tǒng),可以實現(xiàn)持續(xù)高于4小時或者數(shù)天甚至數(shù)月的充放電循環(huán)的儲能系統(tǒng),通常都統(tǒng)稱為長時儲能,其中包括壓縮空氣儲能、熔鹽儲熱、液流電池儲能、重力儲能等新興儲能系統(tǒng)。

  據(jù)Form Energy公司消息,該公司研發(fā)的鐵空氣儲能系統(tǒng)充放電循環(huán)時長可達100小時,遠超目前充放電時間在4小時左右的以鋰離子電池為基礎(chǔ)的電化學(xué)儲能系統(tǒng)。

  近年來,全球電力供應(yīng)系統(tǒng)中風(fēng)電、光伏等可再生能源裝機占比不斷提升。同時,為達成既定的氣候目標,可再生能源裝機占比在未來數(shù)十年更將持續(xù)增長,風(fēng)光發(fā)電出力的波動性已然成為當(dāng)前電力系統(tǒng)面臨的重大挑戰(zhàn)。以歐洲為例,2022年下半年,風(fēng)速的波動導(dǎo)致德國等高比例接入風(fēng)電的國家電網(wǎng)產(chǎn)出不穩(wěn),成為推高歐盟電價的關(guān)鍵因素。

  在業(yè)界看來,長時儲能系統(tǒng)將是儲存多余電力,保障可再生能源消納和實現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定的重要方案。市場研究機構(gòu)伍德麥肯茲在日前發(fā)布的報告中指出,充放電循環(huán)時長在8小時到100小時之間的長時儲能技術(shù),將是改善高比例可再生能源電網(wǎng)穩(wěn)定性的一大關(guān)鍵。

  市場投資規(guī)??涨?/strong>

  截至目前,歐美多國都表示,將為新興的長時儲能技術(shù)提供資金和政策支持。2022年11月,美國能源部宣布,將為長時儲能項目提供至少3.5億美元的資金支持,充放電循環(huán)時長在10小時以上的零碳且低成本的長時儲能技術(shù)都有望獲得資助。歐盟委員會也在近期發(fā)布聲明稱,將為78個具有潛力的初創(chuàng)公司提供高達4.7億歐元的資金支持,最終名單就包括了以二氧化碳為基礎(chǔ)的長時儲能初創(chuàng)公司。美國能源部長詹妮弗·格蘭霍姆曾表示,推進儲能技術(shù)是風(fēng)光發(fā)電全天候可用的關(guān)鍵,美國能源部將采取措施延長儲能技術(shù)的持續(xù)時間,降低發(fā)電成本。

  值得注意的是,我國長時儲能市場規(guī)模同樣在快速增長,以壓縮空氣儲能、液流儲能技術(shù)為基礎(chǔ)的儲能電站規(guī)模均已達到了百兆瓦級別。2022年10月,國家能源局批準建設(shè)的首個國家級大型化學(xué)儲能示范項目——液流電池儲能調(diào)峰電站在大連市正式并網(wǎng)發(fā)電。這一項目創(chuàng)下了全球功率最大、容量最大液流電池儲能系統(tǒng)紀錄,同時也標志著液流電池技術(shù)步入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。

  各國政府的高度關(guān)注和百花齊放的技術(shù)路線讓長時儲能市場空前火熱。伍德麥肯茲指出,全球范圍內(nèi),在建或已投運的長時儲能項目價值已超過300億美元。2019年至今,全球長時儲能項目已經(jīng)吸引了580億美元的投資。這些項目如果全部投建完成,全球長時儲能裝機總量預(yù)計將新增5700萬千瓦,相當(dāng)于2022年全球長時儲能總裝機的3倍左右。

  商業(yè)化仍有待時日

  不過,雖然市場火熱,但業(yè)界普遍認為,大部分長時儲能技術(shù)本身尚不成熟,存在著商業(yè)模式不明朗、融資困難等多重挑戰(zhàn),儲能系統(tǒng)開發(fā)商想要擴大規(guī)模并實現(xiàn)盈利可能還需要時日。

  伍德麥肯茲分析指出,雖然市場上已經(jīng)涌現(xiàn)出多種長時儲能技術(shù),但這些技術(shù)遠不能滿足電網(wǎng)所需。長時儲能的市場需求仍面臨著其他新興低碳技術(shù)的競爭,包括小型模塊化核反應(yīng)堆技術(shù)、綠氫發(fā)電技術(shù)等。該機構(gòu)認為,時至目前,抽水蓄能是唯一能夠大規(guī)模開發(fā)的長時儲能技術(shù),2030年前抽水蓄能技術(shù)可能仍將占據(jù)長時儲能市場的主導(dǎo)地位。

  光大證券則認為,抽水蓄能技術(shù)雖最為成熟、平準化度電成本最低,但仍存在設(shè)備選址受限、項目開發(fā)周期較長的短板。該機構(gòu)指出,在無資源約束的情況下,平準化度電成本將是衡量各種長時儲能技術(shù)優(yōu)劣的最重要指標,但考慮到儲能技術(shù)特點和應(yīng)用場景的不同,最終,長時儲能市場將呈現(xiàn)百舸爭流的格局。

  在業(yè)界看來,全球范圍內(nèi)長時儲能需求廣闊,要加快長時儲能技術(shù)的商業(yè)化進程,不僅需要政府政策支持,儲能系統(tǒng)開發(fā)商也應(yīng)不斷降低生產(chǎn)建設(shè)成本,實現(xiàn)新興技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用。(記者 李麗旻)

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