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劉吉臻院士：要找準儲能在新型電力系統中的定位

分布時間：2023-10-18 發布人：admin

當前，全球儲能產業處于快速增長期。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、歐洲和美國新增規模占比分別為36%、26%、24%，三者合計占全球新增市場的86%。

其中，電化學儲能是增長主體。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%，鋰離子電池仍占主導地位。

具體到我國，截至2022年底，全國新型儲能裝機規模約870萬千瓦，平均儲能時長2.1小時。已投運新型儲能項目中，鋰離子電池占比約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%。

在中國工程院院士、華北電力大學教授劉吉臻看來，與全球電力80億千瓦的總裝機相比，當前新型儲能裝機數量仍相對較小。“這個數字看起來好像很大，但其實還處于萌芽狀態，尤其是在電力系統中，在大規模新能源消納過程中，新型儲能基本沒有發揮出顯著作用，只相當于用幾個礦泉水桶來儲存長江水?！?/span>

“將來儲能能起到多大作用暫且不說，這些儲能裝在哪里呢？”劉吉臻說，“裝在電源側，如果棄電棄掉了2毛錢，儲起來需要1塊錢，那還儲它干什么？裝在電網側，我考察了不下5個這樣的儲能調峰電站，讓他們把這幾個月運行數據調出來，他們卻調不出來；有的更尷尬，基本沒有真正用上，而實際上，用的話也解決不了大問題?！?/span>

在劉吉臻看來：“讓儲能走在正確的道路上并發揮應有的作用，就像下一盤象棋，不是不喜歡‘車、馬、炮’，而是如何很好地調遣它們，把這盤棋贏了，這才是我們所需要的。儲能是篇大文章，有很好的前景。如果能攻克其中的種種難題，那距離實現能源轉型、‘雙碳’目標就非常近了?！?/span>

劉吉臻指出，從近期、中期、遠期來看，一定要把儲能的定位搞清楚。

“首先，希望儲能促進新能源大規模開發和消納?！眲⒓楸硎?，一方面促進新能源本地消納，在新能源富集地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，平滑輸出功率、減少新能源棄電、保障新能源高效消納利用。另一方面，支撐大規模新能源外送，對“沙戈荒”大型新能源基地，提升外送通道利用率和通道可再生能源電量占比。

“以‘沙戈荒’大型新能源基地為例，現在是新能源配火電、配抽蓄，必要的電化學儲能配比還是需要的，但首先要搞清楚配多少、怎么用?！眲⒓檎f，在電網側，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：“現在從世界范圍來看，在兩類場景用得比較多。一類是在用戶側，以美國為例，其市場電價有時相差十倍甚至百倍，在極端高電價下，有些用戶就會用儲能電站的電，便宜、有回報，能夠做到商業化。另一類是分布式屋頂光伏，配備儲能后可形成一個相對穩定的供電系統。目前，儲能在需求側的應用要遠遠好于網側和源側。‘風光配儲’這個路徑肯定不是最優路徑?！?/span>

據介紹，當前新型儲能技術路線多樣，其中已規模化應用的技術包括鋰離子電池儲能、液流電池儲能、壓縮空氣儲能，處于試點示范階段的技術包括鈉離子電池儲能、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，此外還有固態電池儲能、金屬空氣電池儲能、熱泵儲能等技術處于研發攻關階段。

劉吉臻指出：“對于新型儲能的技術需求，主要根據應用場景、儲能規模、儲能時長以及應用地區的不同來選擇?！北热?，從應用場景來看，如果用于新能源大規模開發，要考慮功率和能量的多樣化路線；如果用于電力保供，要考慮轉動慣量支撐和響應速度；如果用于應急備用，要考慮占地面積、安全性及能量密度；如果用在偏遠地區等電網末端區域，則要考慮經濟性和保供。從儲能規模來看，在10—100兆瓦等級中，鋰離子電池是最主要的技術路線，壓縮空氣儲能將成為新型儲能的主要技術路線之一。100兆瓦以上，鋰離子電池探索吉瓦時級應用，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，不同的儲能時長需求和應用地區，適用的技術路線也不同。

“我們要對新型儲能技術進行工程示范，實踐出真知，只有在工程示范的過程中，才有可能發現問題、解決問題，而不是憑空坐而論道。在這一過程中，我們要始終堅持產學研用一體化，一定要把通過技術攻關解決重大難題放在首位，核心還是要圍繞低成本、高安全和規?；较蜓a齊現有技術短板。”劉吉臻表示。

“在新型電力系統中，儲能有兩個問題需要考慮，第一個是放在哪里，第二個是種類的選擇。解決這兩個問題，核心要素有兩條，一是安全性，二是經濟性。把這兩點抓住，我們的工作就有成效，就會實現‘清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能’的新型電力系統建設目標?！眲⒓檎f。