劉吉臻院士：要(yào / yāo)找準儲能在(zài)新型電力系統中的(de)定位

分布時(shí)間：2023-10-18 發布人(rén)：admin

當前，全球儲能産業處于(yú)快速增長期。數據顯示，截至2022年底，全球已投運電力儲能項目規模近2.4億千瓦，同比增長15%。2022年新增規模超3000萬千瓦。其中，中國(guó)、歐洲和(hé / huò)美國(guó)新增規模占比分别爲(wéi / wèi)36%、26%、24%，三者合計占全球新增市場的(de)86%。

其中，電化學儲能是(shì)增長主體。2022年底，全球電化學儲能累計裝機近4500萬千瓦，年均增長率達80%，锂離子(zǐ)電池仍占主導地(dì / de)位。

具體到(dào)我國(guó)，截至2022年底，全國(guó)新型儲能裝機規模約870萬千瓦，平均儲能時(shí)長2.1小時(shí)。已投運新型儲能項目中，锂離子(zǐ)電池占比約94.5%、鉛酸（碳）電池占比約1.7%、液流電池占比約1.6%，壓縮空氣儲能發展提速，占比約2%。

在(zài)中國(guó)工程院院士、華北電力大(dà)學教授劉吉臻看來(lái)，與全球電力80億千瓦的(de)總裝機相比，當前新型儲能裝機數量仍相對較小。“這(zhè)個(gè)數字看起來(lái)好像很大(dà)，但其實還處于(yú)萌芽狀态，尤其是(shì)在(zài)電力系統中，在(zài)大(dà)規模新能源消納過程中，新型儲能基本沒有發揮出(chū)顯著作用，隻相當于(yú)用幾個(gè)礦泉水桶來(lái)儲存長江水。”

“将來(lái)儲能能起到(dào)多大(dà)作用暫且不(bù)說(shuō)，這(zhè)些儲能裝在(zài)哪裏呢？”劉吉臻說(shuō)，“裝在(zài)電源側，如果棄電棄掉了(le／liǎo)2毛錢，儲起來(lái)需要(yào / yāo)1塊錢，那還儲它幹什麽？裝在(zài)電網側，我考察了(le／liǎo)不(bù)下5個(gè)這(zhè)樣的(de)儲能調峰電站，讓他(tā)們把這(zhè)幾個(gè)月運行數據調出(chū)來(lái)，他(tā)們卻調不(bù)出(chū)來(lái)；有的(de)更尴尬，基本沒有真正用上(shàng)，而(ér)實際上(shàng)，用的(de)話也(yě)解決不(bù)了(le／liǎo)大(dà)問題。”

在(zài)劉吉臻看來(lái)：“讓儲能走在(zài)正确的(de)道(dào)路上(shàng)并發揮應有的(de)作用，就(jiù)像下一(yī / yì ／yí)盤象棋，不(bù)是(shì)不(bù)喜歡‘車、馬、炮’，而(ér)是(shì)如何很好地(dì / de)調遣它們，把這(zhè)盤棋赢了(le／liǎo)，這(zhè)才是(shì)我們所需要(yào / yāo)的(de)。儲能是(shì)篇大(dà)文章，有很好的(de)前景。如果能攻克其中的(de)種種難題，那距離實現能源轉型、‘雙碳’目标就(jiù)非常近了(le／liǎo)。”

劉吉臻指出(chū)，從近期、中期、遠期來(lái)看，一(yī / yì ／yí)定要(yào / yāo)把儲能的(de)定位搞清楚。

“首先，希望儲能促進新能源大(dà)規模開發和(hé / huò)消納。”劉吉臻表示，一(yī / yì ／yí)方面促進新能源本地(dì / de)消納，在(zài)新能源富集地(dì / de)區通過建設系統友好型新能源電站、新能源場站配儲能、共享儲能等形式，平滑輸出(chū)功率、減少新能源棄電、保障新能源高效消納利用。另一(yī / yì ／yí)方面，支撐大(dà)規模新能源外送，對“沙戈荒”大(dà)型新能源基地(dì / de)，提升外送通道(dào)利用率和(hé / huò)通道(dào)可再生能源電量占比。

“以(yǐ)‘沙戈荒’大(dà)型新能源基地(dì / de)爲(wéi / wèi)例，現在(zài)是(shì)新能源配火電、配抽蓄，必要(yào / yāo)的(de)電化學儲能配比還是(shì)需要(yào / yāo)的(de)，但首先要(yào / yāo)搞清楚配多少、怎麽用。”劉吉臻說(shuō)，在(zài)電網側，希望儲能能夠支撐電網安全穩定運行，支撐電力保供、提升系統調節能力、應急備用、延緩輸配電設備投資、提高電網運行穩定水平。在(zài)負荷側，則希望儲能能夠保障用戶靈活高效用電。

劉吉臻表示：“現在(zài)從世界範圍來(lái)看，在(zài)兩類場景用得比較多。一(yī / yì ／yí)類是(shì)在(zài)用戶側，以(yǐ)美國(guó)爲(wéi / wèi)例，其市場電價有時(shí)相差十倍甚至百倍，在(zài)極端高電價下，有些用戶就(jiù)會用儲能電站的(de)電，便宜、有回報，能夠做到(dào)商業化。另一(yī / yì ／yí)類是(shì)分布式屋頂光伏，配備儲能後可形成一(yī / yì ／yí)個(gè)相對穩定的(de)供電系統。目前，儲能在(zài)需求側的(de)應用要(yào / yāo)遠遠好于(yú)網側和(hé / huò)源側。‘風光配儲’這(zhè)個(gè)路徑肯定不(bù)是(shì)最優路徑。”

據介紹，當前新型儲能技術路線多樣，其中已規模化應用的(de)技術包括锂離子(zǐ)電池儲能、液流電池儲能、壓縮空氣儲能，處于(yú)試點示範階段的(de)技術包括鈉離子(zǐ)電池儲能、抽汽蓄能、壓縮二氧化碳儲能、重力儲能、氫（氨）儲能、飛輪儲能等，此外還有固态電池儲能、金屬空氣電池儲能、熱泵儲能等技術處于(yú)研發攻關階段。

劉吉臻指出(chū)：“對于(yú)新型儲能的(de)技術需求，主要(yào / yāo)根據應用場景、儲能規模、儲能時(shí)長以(yǐ)及應用地(dì / de)區的(de)不(bù)同來(lái)選擇。”比如，從應用場景來(lái)看，如果用于(yú)新能源大(dà)規模開發，要(yào / yāo)考慮功率和(hé / huò)能量的(de)多樣化路線；如果用于(yú)電力保供，要(yào / yāo)考慮轉動慣量支撐和(hé / huò)響應速度；如果用于(yú)應急備用，要(yào / yāo)考慮占地(dì / de)面積、安全性及能量密度；如果用在(zài)偏遠地(dì / de)區等電網末端區域，則要(yào / yāo)考慮經濟性和(hé / huò)保供。從儲能規模來(lái)看，在(zài)10—100兆瓦等級中，锂離子(zǐ)電池是(shì)最主要(yào / yāo)的(de)技術路線，壓縮空氣儲能将成爲(wéi / wèi)新型儲能的(de)主要(yào / yāo)技術路線之(zhī)一(yī / yì ／yí)。100兆瓦以(yǐ)上(shàng)，锂離子(zǐ)電池探索吉瓦時(shí)級應用，壓縮空氣儲能建成單機300兆瓦，全釩液流電池建成百兆瓦級。另外，不(bù)同的(de)儲能時(shí)長需求和(hé / huò)應用地(dì / de)區，适用的(de)技術路線也(yě)不(bù)同。

“我們要(yào / yāo)對新型儲能技術進行工程示範，實踐出(chū)真知，隻有在(zài)工程示範的(de)過程中，才有可能發現問題、解決問題，而(ér)不(bù)是(shì)憑空坐而(ér)論道(dào)。在(zài)這(zhè)一(yī / yì ／yí)過程中，我們要(yào / yāo)始終堅持産學研用一(yī / yì ／yí)體化，一(yī / yì ／yí)定要(yào / yāo)把通過技術攻關解決重大(dà)難題放在(zài)首位，核心還是(shì)要(yào / yāo)圍繞低成本、高安全和(hé / huò)規模化方向補齊現有技術短闆。”劉吉臻表示。

“在(zài)新型電力系統中，儲能有兩個(gè)問題需要(yào / yāo)考慮，第一(yī / yì ／yí)個(gè)是(shì)放在(zài)哪裏，第二個(gè)是(shì)種類的(de)選擇。解決這(zhè)兩個(gè)問題，核心要(yào / yāo)素有兩條，一(yī / yì ／yí)是(shì)安全性，二是(shì)經濟性。把這(zhè)兩點抓住，我們的(de)工作就(jiù)有成效，就(jiù)會實現‘清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能’的(de)新型電力系統建設目标。”劉吉臻說(shuō)。