下一個顛覆性能源科技，長時儲能？

趙春雨

年年夏天，“限電”大戲如期而至。去年的“史上最大規(guī)模電荒”還記憶猶新，今年的拉閘限電已經再度上演，從西部的四川、重慶到東部的江浙滬，電荒開始迅速蔓延。

這是一個新的儲能方式“長時儲能”出現(xiàn)在大眾視野，它是否會是下一個顛覆性儲能技術方向？

以變制變

迄今為止，長時儲能的時長尚無明確定義，美國能源部將其歸類在額定功率下連續(xù)放電10小時或以上。不過脫離了使用場景僅關注于充放電時長，是沒有太大意義的。業(yè)界比較認可的說法是可實現(xiàn)跨天、跨月，乃至跨季節(jié)充放電循環(huán)的儲能系統(tǒng)。

專家預測，全球能源系統(tǒng)最終將建設成為一個100%的可再生能源綠色電力系統(tǒng)，沒有任何傳統(tǒng)化石能源，要實現(xiàn)這一目標，目前可以預計的可行解決方案只有一個：由“長時儲能+風光”為代表的可再生能源構建起綠色、穩(wěn)定、可調的電力系統(tǒng)。

當然，長時儲能涵蓋了電化學以外的各類儲能方式。機械儲能領域中，除了最為經濟高效的傳統(tǒng)抽水蓄能外，還涌現(xiàn)了一批專注于壓縮空氣、重力儲能等新興儲能新技術也逐漸進入人們的視野。

變種進行時

為了實現(xiàn)碳中和目標，火電廠將逐步退出歷史舞臺，預計將占發(fā)電總量為10%甚至會更少。當這類穩(wěn)定的基礎負載發(fā)電資源日益減少，長時儲能+大型風光項目將大概率替換化石能源成為基礎負載發(fā)電廠，對零碳電力系統(tǒng)中后期建設的影響深遠。

但，長時儲能仍處于初級發(fā)展階段，未來需要關注材料裝備、系統(tǒng)調度、優(yōu)化運營，以及新型儲能、長時儲能、混合儲能等不同領域的高層次人才培養(yǎng)。

目前，儲能行業(yè)普遍存在五大主要問題：

一是原材料采購價格仍處于高位，影響各參與企業(yè)的效益；

二是儲能產品價格處在低位，效益指標出現(xiàn)下降；

三是低價競爭問題仍在延續(xù)；

四是用工人數(shù)成本上升，招工難問題凸顯；

五是限供電突出，企業(yè)生產調度的壓力大。

與其他硬科技一樣，長時儲能從研發(fā)、示范、落地到規(guī)模化，一路上必將面臨產能、供應鏈、建設、運營等多方面挑戰(zhàn)，必須嚴格控制每一環(huán)的風險，才能實現(xiàn)既定的成本目標。

儲能新機遇

專家預測，一旦可再生能源發(fā)電量達到電力系統(tǒng)60%至70%的市場份額，長時儲能系統(tǒng)將會成為“成本最低的靈活性解決方案”。

截至2021年10月底，我國可再生能源發(fā)電累計裝機容量達到10.02億千瓦，突破10億千瓦大關，比2015年底實現(xiàn)翻番，占全國發(fā)電總裝機容量的比重達到43.5%。要在2030年實現(xiàn)碳達峰目標，預計到2030年，可再生能源發(fā)電總裝機容量將達到60%以上，會超越火電成為絕對的主力電源。

屆時，遇到無風天氣或連續(xù)的陰雨天氣時，由于火電廠的裝機容量大幅度減少，要保證新型電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定供電，就需要長時儲能電站提供電網(wǎng)負荷需要的電力。

因此，長時儲能是建設“新能源+儲能”的新型儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵核心技術。在加速布局可再生能源發(fā)電裝機容量的同時，也需要同步部署長時儲能系統(tǒng)，適應建立“新能源+儲能”新型電力系統(tǒng)的需要。