如何與電力系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)平衡？新儲能產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展契機

習近平總書記在黨的二十大報告中強調，“加快規(guī)劃建設新型能源體系”?！?030年前碳達峰行動方案》提出，構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，推動清潔電力資源大范圍優(yōu)化配置。

新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要組成和實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵載體。新型電力系統(tǒng)，助力實現(xiàn)“雙碳”目標，推動源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)協(xié)調聯(lián)動。各單位企業(yè)需加快構建新型電力系統(tǒng)的創(chuàng)新實踐。

新儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

迎來了較好的發(fā)展時機

構建新型電力系統(tǒng)，一個重要目標是推動風光水等零碳能源逐步取代高碳的煤電，并最終成為發(fā)電主體。新儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，迎來了較好的發(fā)展時機。

首先，新儲能行業(yè)企業(yè)原材料價格的走低，對新儲能產(chǎn)業(yè)構成實質性利好。某新型儲能企業(yè)2023年第一季度實現(xiàn)營業(yè)收入17.19億元，同比增長164.59%，實現(xiàn)凈利潤3.36億元，同比增長近35倍，這與原材料成本大幅降低密切相關。光伏硅料價格及碳酸鋰價格受供求關系影響出現(xiàn)較大幅度下跌，使新儲能企業(yè)成本大幅降低，進而刺激下游應用端需求大幅提升。據(jù)媒體報道，國內(nèi)電池級碳酸鋰價格由2023年年初的每噸60萬元跌至4月底的17萬元，跌幅超過70%；2022年硅料價格曾達到每噸30萬元，到2023年4月已跌到每噸18萬元左右。

其次，各地政府出臺一系列政策大力支持新儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前全國已有近30個省份出臺了“十四五”新型儲能規(guī)劃或新能源配儲文件，要求新能源配儲比例為10%至20%，備電時長為2小時至4小時。以廣東省為例，廣東提出到2025年全省新儲能產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入達到6千億元，年均增長50%以上，到2027年，營業(yè)收入達到1萬億元，裝機規(guī)模達到400萬千瓦。廣東設立新型儲能產(chǎn)業(yè)天使投資基金，支持初創(chuàng)期和成長期的新儲能科技企業(yè)發(fā)展，充分運用政策性開發(fā)性金融工具、制造業(yè)中長期貸款等支持新型儲能項目建設，新型儲能產(chǎn)業(yè)重大建設項目優(yōu)先列入省重點建設項目計劃等等。2023年2月，《深圳市支持電化學儲能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干措施》發(fā)布，提出了20條支持性措施鼓勵發(fā)展以電化學儲能為主的新型儲能產(chǎn)業(yè)。再次，一些新儲能產(chǎn)業(yè)關鍵性技術獲得突破。氫儲能技術、鈉離子電池技術、超長壽命且全天候儲能鋰離子電池技術得到不斷開發(fā)和新的突破。

最后，國內(nèi)發(fā)展新儲能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)積累了一定的優(yōu)勢。國內(nèi)一些地區(qū)已經(jīng)形成了新儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎較好、龍頭企業(yè)實力較強、科技成果儲備相對豐富等優(yōu)勢。

多技術路線發(fā)展儲能

支撐電力系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)平衡

“5、4、3、2、1，開始！”隨著指令下達，一陣轟隆隆的聲音傳來，位于四川阿壩藏族羌族自治州小金縣的春廠壩抽水蓄能電站正在開展變速抽水蓄能功率響應試驗。

“就響應速度來說，常規(guī)抽水蓄能是分鐘級，變速抽水蓄能可做到百毫秒級，而且功率可大可小，相當于可快充、可慢充?！眹W(wǎng)四川電力科學研究院副院長丁理杰解釋道，光伏發(fā)電出力跟天氣緊密相關，“即便晴天時飄來一朵云，光伏發(fā)電出力也會突變，這時就需要變速抽水蓄能平抑光伏出力的快速波動。”

“十四五”時期，四川還將推進大邑、道孚及一批條件較為成熟的抽水蓄能項目建設。此前幾乎沒有建設過抽水蓄能電站的水電大省四川，開始大力推進儲能建設，可見電力系統(tǒng)調峰調頻的需求正在增加。

加快構建新型電力系統(tǒng)，需要儲能這個“超級充電寶”來配合常規(guī)電源，提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力和靈活性。

在國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)內(nèi)，不同儲能技術路線“百花齊放”。在江蘇，金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站每年可節(jié)約標準煤3萬噸，減少二氧化碳排放超6萬噸；在安徽，國網(wǎng)安徽電力投資建設的六安兆瓦級氫能綜合利用示范站，首次實現(xiàn)了我國兆瓦級制氫—儲氫—氫能發(fā)電的全鏈條技術貫通，為解決長時間大規(guī)模電能存儲提供了技術驗證；在福建，在建的寧德霞浦漁洋里儲能電站，采用了全液冷電池冷卻系統(tǒng)、全數(shù)字化模式等先進技術……國家電網(wǎng)表示，下一步將加快抽水蓄能電站建設，力爭2025年、2030年公司經(jīng)營區(qū)抽水蓄能裝機分別達到5000萬千瓦、1億千瓦；支持新型儲能規(guī)?；瘧?，預計2030年公司經(jīng)營區(qū)新型儲能裝機達到1億千瓦。

記者同時在采訪中發(fā)現(xiàn)，新型儲能和抽水蓄能形成足夠支撐能力尚需時日，新型儲能的技術安全性和經(jīng)濟性仍需提升，抽水蓄能雖技術相對成熟，但建設周期較長。在未來很長一段時間內(nèi)，煤電仍是電力供應安全的重要支撐。支撐“雙碳”目標實現(xiàn)和電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，煤電機組還需要持續(xù)開展靈活性改造和節(jié)能減排改造。

去年夏天，四川遭遇極端高溫干旱天氣，平均降水量較常年同期偏少51%，部分時段電力供應出現(xiàn)緊張。四川電力交易中心研究策劃部主任李晨介紹，四川水電裝機占全省裝機容量的78%，風光等新能源裝機占比6%，具有頂峰兜底作用的火電裝機僅占16%。受資源稟賦等因素制約，近年來四川煤電裝機占比有所降低，極端天氣情況下火電難以彌補水電出力不足帶來的電力缺口。針對電源多能互補性不強的問題，四川已經(jīng)行動起來。《四川省電源電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃（2022—2025年）》提出，抓緊建設支撐性、調節(jié)性火電項目，在成都等省內(nèi)負荷中心、天然氣主產(chǎn)區(qū)新增布局一批氣電項目和應急保障電源。

構建新型電力系統(tǒng)是一場“馬拉松”?！皣译娋W(wǎng)公司將堅持‘清潔低碳是方向、能源保供是基礎、能源安全是關鍵、能源獨立是根本、能源創(chuàng)新是動力、節(jié)能提效要助力’的原則要求，牢牢抓住綠色低碳發(fā)展有利機遇，凝聚各方合力，積極推進能源轉型。”辛保安表示。

適應能源轉型

增強電網(wǎng)韌性

構建新型電力系統(tǒng)，一個重要目標是推動風光水等零碳能源逐步取代高碳的煤電，并最終成為發(fā)電主體。

在電源側，大力發(fā)展風光水等零碳能源是大勢所趨。截至2022年底，我國可再生能源裝機突破12億千瓦，占全國發(fā)電總裝機的47.3%。未來，隨著新型電力系統(tǒng)建設逐步推進，這一比重還將進一步提高。

風光水等零碳能源的好處不言自明，但也存在突出弱點，就是“靠天吃飯”、人力無法左右，存在間歇性、隨機性、波動性。一旦天公不作美，縱有再多裝機也只能干著急。當風光水等零碳能源發(fā)電的比重過大，甚至成為主導，電網(wǎng)的穩(wěn)定性就會受到影響。

我們欣喜地看到，電網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)積極行動起來，提前適應變化。比如，江蘇建成全息數(shù)字電網(wǎng)、推廣無人機自動巡檢，福建推動制茶環(huán)節(jié)電能替代、減少二氧化碳排放，四川探索變速抽水蓄能技術應用、促進新能源高效消納，安徽建成虛擬電廠吸引電力用戶參與削峰填谷等。有理由相信，隨著“源網(wǎng)荷儲”共同發(fā)力，電網(wǎng)的韌性將不斷加強，構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)目標一定會順利實現(xiàn)。