國際能源署(IEA)2024年最新報告提出,為在2030年實現3倍可再生能源的發展目標并保障電力供應安全,到2030年,全球需要至少1200吉瓦的電池儲能。中國可再生能源領域的發展在全球遙遙領先,儲能和電網的協同將成為可再生能源滲透率進一步提高的關鍵。電網未來技術路線的選擇,對于中國乃至全球電力系統低碳轉型都將產生重大影響。
新型儲能未來的市場和發展空間幾何?新型儲能如何與電網有機協同、助力可再生能源消納和電力系統低碳轉型?重點省市的新型儲能發展面臨哪些機遇與挑戰?為回答這些新型儲能高質量發展的關鍵問題,聚焦新型儲能發展的排頭兵廣東,北京環友科學技術研究中心、綠色和平與能源研究會雙碳產業合作分會共同發起了“廣東儲能與電網協同發展”專家研討會。我們整理了研討會與會專家的精彩發言,并將精華內容陸續發布在綠色和平發布號。

問:國家能源局發布的《關于促進新型儲能并網和調度運用的通知》提出,新型儲能在電力系統運行中發揮調峰、調頻、調壓、備用、黑啟動、慣量響應等多種功能,是構建新型電力系統的重要支撐技術。新型儲能技術的多樣化應用如何確保電力系統的穩定和高效運行?
龔軒:習近平總書記提出“雙碳”發展戰略目標后,以風電和光伏為主的新能源在我國的增長勢不可擋。根據相關預測,2025年風電與光伏裝機就將達到國家提出的到2030年12億千瓦以上的目標。
新能源裝機的快速增長導致的高比例新能源滲透成為未來新型電力系統的關鍵特征。在“雙碳”目標下,新型電力系統中各類電源定位作用發生轉變。風光新能源逐漸成為電網的主體支撐,水電等保留基礎性電源的角色,而煤電、氣電主要作為調節性和備用的功能。風光新能源本身具有的隨機性、波動性的特征,極大提升了系統對于調節資源的需求。
新型儲能將在多時間尺度,包括秒級、分鐘級、小時級及更長期發揮重要作用。小時級場景下,在負荷的尖峰時間持續短的場景下,儲能可以發揮調峰作用;針對廣東、浙江這樣的東部沿海負荷中心電網結構本身比較固定、電網新增投資比較困難的情況,儲能可以發揮系統及局部的頂峰作用,延緩輸變電資產投資。此外,在新能源的富集地區局部網絡受限、大規模的功率無法在某一時刻送出的情況下,儲能可以發揮某個潮流斷面緩解功率的作用,增強新能源的消納能力。在極端惡劣天氣下,儲能還能作為保底電源,發揮黑啟動電源的作用。在分鐘級方面,在面臨極端天氣新能源功率驟升驟降、鴨子曲線造成局部時段爬坡要求顯著提升的場景下,儲能可以發揮快速調節作用,穩定系統的供應平衡。在秒級/毫秒級方面,儲能在一次調頻、緊急功率支撐等方面能夠發揮價值。
問:新型儲能作為新型電力系統的重要構成部分,在國內和國際都呈現快速發展態勢,其背后有哪些主要推動因素?
龔軒:截至2023年年底,全球已累計投運電力儲能289.2吉瓦,年增長率超過20%,僅2023年一年就新增電力儲能52吉瓦,同比增長69.5%。其中,中國累計投運電力儲能86.5吉瓦,當年新增裝機26.7吉瓦占到全球新增的一半。而新型儲能又是電力儲能新增中的主力軍,新增投運新型儲能項目裝機規模超過抽水蓄能新增投運近四倍之多。從不同省份來看,2023年新增的新型儲能項目中,19省的投運裝機超過百兆瓦,14省超過了吉瓦時。從項目來看,2023年中國新型儲能項目數量較2022年增長46%,新增規模較去年增長65%。且百兆瓦級項目數量增速明顯。
在快速增長的背后,新型儲能已經成為大國、強國博弈的重要領域。美國能源部提出的《儲能大挑戰路線圖》中提出目標,將把長時儲能的成本在2025年壓縮至2020年的10%,可以看出各個國家對未來儲能的發展非常樂觀。類似地,歐盟發布了《電池研發創新路線圖》《電池2030+》等政策,日本則制定了《面向2050年的能源環境技術創新戰略》《基本能源計劃》。在多國咨詢機構的預測中,新型儲能無論是在保守場景還是理想場景下,都近乎是指數增長的趨勢。
2023年第一季度,中國企業在全球儲能電池出貨量TOP10企業占據9席,中國現有的領先地位如何保持、如何擴大、如何頂住國際壓力,是我們新型儲能未來增長面對的必答題。我們也呼吁,企業和政策制定者持續關注全球其他國家在儲能方面的戰略布局。
問:南方電網儲能公司在新型儲能發展布局方面有哪些實踐與思考?
龔軒:南方電網儲能有限公司是南網電網集團下專營儲能建設的公司,現有已投運電站9座,總容量423.8兆瓦/832兆瓦時,在技術實踐落地、標準體系建設方面都有深度參與與建樹。去年12月底,南網儲能投運的佛山寶塘儲能電站是全國首個多技術路線同臺對比的儲能電站,包括11個技術廠家、5個電池廠家、7種能量變換的拓撲,也是大灣區最大的儲能儲存電站。
新型儲能目前未形成像火電、抽水蓄能那樣成熟的運營維護體系,除了一次投資成本以外,運維過程中設備的可靠性、單位容量的故障率也會影響投資方的收益情況。在存量過剩、部分企業不惜犧牲短期利益也要“搶單”的現狀下,企業不能只關心投資建設,運維的問題尤其值得注意。