一、電化學儲能有多流行?
從一組對比強烈的數字中可以找到答案。中關村儲能產業聯盟(CNESA)數據顯示,截至2020年底,在全球已投運儲能的累計裝機中,雖然抽水蓄能占的份額最大,為172.5吉瓦(1吉瓦=100萬千瓦),但增速極低,同比增長只有0.9%;而全球電化學儲能的累計裝機規模只有14.2吉瓦,但同比增長高達49.6%。
中國是全球最大的電化學儲能市場,2020年首次次超過美國,在全球市場的占有率達到了33%。2015~2020年,中國電化學儲能裝機復合增長率超過80%,2020年電化學儲能的同比增長甚至達到了91.2%。如果說全球電化學儲能還只是在高速路上奔跑,中國的電化學儲能是在“飛”。
2021年,國家發改委、能源局發布了《關于加快推進新型儲能發展的指導意見》,該意見稿聚焦當前儲能發展過程中的一些列問題,對我國儲能發展做出了整體規劃。
此次的意見稿中首次明確,到2025年,新型儲能裝機規模達到3000千瓦以上,鼓勵電化學儲能、壓縮空氣、飛輪、超級電容等儲能形式多元化發展。對比前述“十四五”時期的裝機規模預期,這也意味著,到2025年,我國新型儲能市場規模將比2020年底的3.28GW擴大十倍左右。
二、電化學儲能發揮的重要作用
1.促進“3060目標”實現
隨著全球各主要國家陸續宣布實現碳中和目標時間節點,太陽能、風能等可再生能源將實現全面發展。但這類可再生能源,受地理環境影響較大,在時空上具有間歇性和分布不均的特點,如直接并網運行將對電網產生較大沖擊。而儲能系統作為能量存儲和轉化設備,成為支撐能源革命的關鍵技術。
“3060目標”是我國新時期高質量發展的關鍵目標,國家發展改革委、國家能源局《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》明確了,到2025年實現新型儲能從商業化初期向規模化發展轉變,裝機規模達3000萬千瓦以上。到2030年,實現新型儲能全面市場化發展。新型儲能在推動能源領域碳達峰碳中和過程中發揮顯著作用,也是打通新型電力系統產業鏈的關鍵要素。
2.實現電力供需平衡
可再生能源高比例接入電網后,增加了電網調峰、調頻的壓力。儲能的加入,可以保持電網高效安全運行和電力供需平衡。一方面,在大規模可再生能源發電環節,儲能系統有利于削峰填谷,使不穩定電力平滑輸出;第二方面儲能可替代部分昂貴的調峰機組,實現調峰的功能,提高系統效率。第三方面在輸配電環節,儲能系統能起到調峰和提高電網性能的作用,可以增強電網的抗沖擊能力,提高調解幅度,更好地實現供需平衡。
3.實現電力系統調節
隨著大規模可再生能源電站的持續建設,電力系統的負荷波動不斷變大,對調節能力的需求也隨之增強。有效利用儲能系統,一方面,可將風電和光伏發電的電力出力波動由12%~30%降至3%,與火電出力波動無異。另一方面,大規模儲能系統可以成為解決風電和光伏發電的并網與消納問題的鑰匙。