國(guó)家能源局發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，我國(guó)新型儲(chǔ)能已投運(yùn)裝機(jī)超3000萬(wàn)千瓦，提前完成2025年突破3000萬(wàn)千瓦的目標(biāo)。
如果說(shuō)可再生能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力引擎，新型儲(chǔ)能則是其中關(guān)鍵的助推力量。多年來(lái)，三峽集團(tuán)加強(qiáng)新型儲(chǔ)能前瞻性研究布局、加大科研投入力度，致力于打造創(chuàng)新、安全、高效的“助推器”。
豐富技術(shù)路線，探索多元落地場(chǎng)景
數(shù)據(jù)表明，“十四五”以來(lái)，我國(guó)新增新型儲(chǔ)能裝機(jī)直接推動(dòng)經(jīng)濟(jì)投資超1000億元，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)一步拓展，成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能。
儲(chǔ)能，是通過(guò)一定介質(zhì)或者設(shè)備把能量存儲(chǔ)起來(lái)，在需要時(shí)釋放出來(lái)的過(guò)程。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是解決能量產(chǎn)生和使用不同步的問(wèn)題。儲(chǔ)能系統(tǒng)不僅能為電網(wǎng)運(yùn)行提供調(diào)峰調(diào)頻備用等服務(wù)，還能提高風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源的消納水平，促進(jìn)電力體制改革，助推我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。
目前，中國(guó)已成為全球儲(chǔ)能技術(shù)基礎(chǔ)研究最活躍的國(guó)家之一，新型儲(chǔ)能相關(guān)論文、專利等知識(shí)產(chǎn)權(quán)居全球首位，但相應(yīng)的創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用并非易事。
從儲(chǔ)能技術(shù)來(lái)看，電化學(xué)儲(chǔ)能安全、高效、經(jīng)濟(jì)的“不可能三角”亟待解構(gòu);從儲(chǔ)能配套來(lái)看，電網(wǎng)“發(fā)輸變配用”向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同”轉(zhuǎn)換，數(shù)字化、智能化配套設(shè)備呼喚突破。
2023年2月，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)和國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《新型儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，提出到2025年在電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、可逆燃料電池儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能等領(lǐng)域形成較為完善的系列標(biāo)準(zhǔn)。
自2020年起，三峽集團(tuán)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)等10余所國(guó)內(nèi)頂尖科研機(jī)構(gòu)和院校，綜合考量全球先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與我國(guó)地理氣候、經(jīng)濟(jì)效益等因素，搭建起“百花齊放”的新型儲(chǔ)能試驗(yàn)場(chǎng)。
內(nèi)蒙古草原腹地，由三峽集團(tuán)所屬科學(xué)技術(shù)研究院牽頭建設(shè)的烏蘭察布儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)基地，一座座創(chuàng)新綜合基地、標(biāo)準(zhǔn)廠房、科研中心“落戶”于此，多組“集裝箱”緊密排列。打開(kāi)箱門，固態(tài)鋰離子電池、新一代全釩液流電池等探索新型儲(chǔ)能技術(shù)路線的實(shí)驗(yàn)設(shè)備有序運(yùn)行。
兆瓦時(shí)級(jí)固態(tài)鋰離子電池儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用項(xiàng)目(三峽科研院供圖)
目前，三峽集團(tuán)在儲(chǔ)能領(lǐng)域入選國(guó)家能源局首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備共計(jì)4項(xiàng)。這些試驗(yàn)成果經(jīng)過(guò)示范驗(yàn)證后，有望推廣到新能源項(xiàng)目中，填補(bǔ)研發(fā)與應(yīng)用之間的技術(shù)空白。隨著新型儲(chǔ)能大規(guī)模接入，我國(guó)電網(wǎng)也將穩(wěn)步向柔性化、智能化、數(shù)字化方向轉(zhuǎn)型。
加速“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”融合，以突破多元互動(dòng)、負(fù)荷調(diào)控等技術(shù)為要，三峽集團(tuán)在規(guī)模化儲(chǔ)能配置與運(yùn)行控制技術(shù)、多場(chǎng)景新型儲(chǔ)能應(yīng)用研究等關(guān)鍵核心技術(shù)中同步發(fā)力，研究?jī)?chǔ)能系統(tǒng)規(guī)律與特點(diǎn)、降低儲(chǔ)能成本，持續(xù)推動(dòng)儲(chǔ)能領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用。
聚焦網(wǎng)荷“儲(chǔ)”備，求解更優(yōu)商業(yè)模式
一般而言，新型儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景可分為電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)。其中，電源側(cè)儲(chǔ)能與發(fā)電設(shè)施相結(jié)合，通過(guò)優(yōu)化發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)出力，促進(jìn)電能消納，提高電能質(zhì)量;電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能直接接入公用電網(wǎng)，由電力調(diào)度機(jī)構(gòu)統(tǒng)一調(diào)度、響應(yīng)電網(wǎng)需求;用戶側(cè)儲(chǔ)能安裝在負(fù)荷端，滿足用戶個(gè)性化的能源需求，以降低用戶的用電成本、減少停電限電損失。
2022年6月，國(guó)家發(fā)展改革委聯(lián)合國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》，加快推動(dòng)獨(dú)立儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)配合電網(wǎng)調(diào)峰。三峽集團(tuán)在山東省、江蘇省等地探路多元商業(yè)模式。
江蘇省容量最大的獨(dú)立共享儲(chǔ)能項(xiàng)目——三峽集團(tuán)投建的江蘇豐儲(chǔ)200兆瓦/400兆瓦時(shí)共享儲(chǔ)能電站 攝影：胡九思
山東省慶云縣，是中國(guó)金絲小棗之鄉(xiāng)。近年來(lái)，慶云縣新能源裝機(jī)容量占該縣裝機(jī)總量的96.6%，成為全省唯一新能源發(fā)電量超過(guò)社會(huì)用電量的縣市。
2023年10月末，三峽能源山東慶云儲(chǔ)能電站二期示范項(xiàng)目全面投入商業(yè)運(yùn)行。走進(jìn)慶云的這個(gè)全國(guó)最大電網(wǎng)側(cè)共享儲(chǔ)能電站，97個(gè)儲(chǔ)能集裝箱組成的超級(jí)“充電寶”整齊排列，總規(guī)模達(dá) 301 兆瓦 / 602 兆瓦時(shí)?？蓛?chǔ)存的電能相當(dāng)于一座裝機(jī)規(guī)模為 30 萬(wàn)千瓦的發(fā)電廠2小時(shí)的發(fā)電量，可為全縣提供3到5小時(shí)社會(huì)用電量。每年可消納新能源電量約1.8億千瓦時(shí)，減少二氧化碳排放約18萬(wàn)噸。
截至目前，該電站在山東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)充放電量突破一億千瓦時(shí)大關(guān)，探索了峰谷電價(jià)差、容量補(bǔ)償和儲(chǔ)能容量租賃形式等收益模式，并在新型儲(chǔ)能參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、提升新能源資源綜合利用率和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平方面發(fā)揮了重要作用。
2023年以來(lái)，我國(guó)新增集中式大型獨(dú)立儲(chǔ)能電站規(guī)模已超過(guò)了新能源配儲(chǔ)規(guī)模，且以工商業(yè)側(cè)為代表的用戶側(cè)儲(chǔ)能需求開(kāi)始放量。
江蘇省連云港市，由三峽集團(tuán)長(zhǎng)江電力投資運(yùn)營(yíng)的連云港華樂(lè)合金集團(tuán)(以下簡(jiǎn)稱華樂(lè)合金)30兆瓦/110兆瓦時(shí)儲(chǔ)能電站，占地約2400平方米。電站采用兩充兩放模式，利用夜間的一個(gè)電力谷段和白天的一個(gè)電力平段積蓄電量，在白天的兩個(gè)電力峰段或尖峰時(shí)段釋放電量，讓年用電量超6億千瓦時(shí)的華樂(lè)合金省下約4000萬(wàn)元的高峰電費(fèi)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)降本增效，助力電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
連云港華樂(lè)合金儲(chǔ)能電站一期 攝影：崔徐波
助力“風(fēng)光”無(wú)限，夯實(shí)安全保障能力
國(guó)家能源局發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，截至2023年9月底，全國(guó)可再生能源裝機(jī)約13.84億千瓦，約占我國(guó)總裝機(jī)的49.6%，已超過(guò)火電裝機(jī)。其中，沙漠、戈壁和荒漠地區(qū)由于太陽(yáng)能、風(fēng)能資源富足，已經(jīng)成為能源領(lǐng)域藍(lán)海。
綠色是我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的底色。然而，風(fēng)光資源天然存在間歇性、波動(dòng)性等屬性，在能源大基地、大通道建設(shè)中，確保新型能源體系安全穩(wěn)定，是新型儲(chǔ)能發(fā)展的根本所在。作為與之匹配的優(yōu)質(zhì)靈活的電力資源，新型儲(chǔ)能正為一個(gè)安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合的能源系統(tǒng)帶來(lái)更多可能。
河西走廊以西、祁連山以北，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局批復(fù)的首批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型基地建設(shè)項(xiàng)目之一——三峽恒基能脈瓜州70萬(wàn)千瓦“光熱儲(chǔ)能+”項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2024年底并網(wǎng)發(fā)電。
這座全球首個(gè)“雙塔一機(jī)”光熱儲(chǔ)能場(chǎng)站內(nèi)，近3萬(wàn)塊定日鏡隨太陽(yáng)而轉(zhuǎn)。項(xiàng)目配置6小時(shí)熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)，吸收日光并儲(chǔ)存為熱能，進(jìn)而將水轉(zhuǎn)化為蒸汽帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，調(diào)節(jié)光伏發(fā)電曲線，穩(wěn)定電站出力。
內(nèi)蒙古草原腹地，國(guó)內(nèi)首個(gè)實(shí)現(xiàn)風(fēng)光儲(chǔ)場(chǎng)站一體化智慧集控的新能源項(xiàng)目、首個(gè)儲(chǔ)能配置規(guī)模達(dá)到千兆瓦時(shí)的新能源場(chǎng)站——三峽烏蘭察布新一代電網(wǎng)友好綠色電站于2023年實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)。
內(nèi)蒙古烏蘭察布新一代電網(wǎng)友好綠色電站儲(chǔ)能單元 攝影：徐強(qiáng)
在調(diào)度大廳的寬幅監(jiān)測(cè)屏上，信息急速流轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)閃爍，電流在數(shù)公里之外的風(fēng)光儲(chǔ)設(shè)備間涌動(dòng)，精準(zhǔn)配合著電網(wǎng)間隔3秒的調(diào)度指令。
在這里，依據(jù)“高比例儲(chǔ)能”和“智慧調(diào)控”研究開(kāi)發(fā)了新一代電網(wǎng)友好綠色電站智慧聯(lián)合集控中心“中樞大腦”，形成“可測(cè)、可控、可調(diào)、可支撐”的風(fēng)光儲(chǔ)一體化調(diào)控運(yùn)行新機(jī)制。目前，該電站已參與蒙西電網(wǎng)頂峰供電、系統(tǒng)調(diào)峰，助力草原“風(fēng)光”無(wú)限。
評(píng)論