11月16日,南方電網(wǎng)儲(chǔ)能股份有限公司儲(chǔ)能科研院黨支部書(shū)記、副院長(zhǎng)陳滿在出席《南方周末》舉辦的“2023科創(chuàng)大會(huì)”并發(fā)表演講。
在演講中,陳滿直言,儲(chǔ)能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的支撐,是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和裝備。
此外陳滿認(rèn)為,目前來(lái)說(shuō)商業(yè)模式商業(yè)回報(bào)方面還是有一定困難。在一線城市用戶側(cè)儲(chǔ)能因?yàn)榉骞葍r(jià)差比較大,還有盈利空間。但在電網(wǎng)側(cè)缺乏比較好的一個(gè)回報(bào)機(jī)制,現(xiàn)在政府也是在研究,很快會(huì)出臺(tái)相關(guān)政策支持。電源側(cè)現(xiàn)在各省區(qū)也出了很多政策扶持,但是成本分?jǐn)偦蛘呤鑼?dǎo)機(jī)制還需要進(jìn)一步完善。
最后陳滿表示,隨著可再生能源并網(wǎng)不斷增大,規(guī)?;瘍?chǔ)能在電力系統(tǒng)的作用會(huì)越來(lái)越重要。接下來(lái)我們會(huì)以需求為導(dǎo)向,推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)商業(yè)機(jī)制的創(chuàng)新,促進(jìn)儲(chǔ)能在電網(wǎng)中安全、經(jīng)濟(jì)、高效、規(guī)?;陌l(fā)展。
以下為陳滿演講全文,華夏能源網(wǎng)(公眾號(hào)hxny3060)根據(jù)演講編輯后發(fā)布:
2009年美國(guó)奧巴馬總統(tǒng)提出了智能電網(wǎng)概念后,南方電網(wǎng)公司決定對(duì)智能電網(wǎng)支撐技術(shù)開(kāi)展研究。在這個(gè)過(guò)程中,我們對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能在電網(wǎng)中應(yīng)用的可行性、各項(xiàng)集成技術(shù)、安全等各方面的技術(shù)開(kāi)展了研究,也看到了儲(chǔ)能技術(shù)從冷到熱發(fā)展的過(guò)程。
為什么儲(chǔ)能技術(shù)會(huì)有這么快的發(fā)展?電是從發(fā)、輸、配、用很長(zhǎng)一個(gè)鏈條,而且是同一個(gè)時(shí)間完成的,如果哪一個(gè)階段斷了,用電就完不成。電能不能存起來(lái)用或者想什么時(shí)候用就什么用?這就涉及到儲(chǔ)能技術(shù)了。儲(chǔ)能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的支撐,是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和裝備。
為什么提新型電力系統(tǒng)?新型電力系統(tǒng)以新能源越來(lái)越多成為主體為前提。預(yù)計(jì)到2030年到2060年,新能源占比會(huì)達(dá)到25%或60%。在這個(gè)過(guò)程中,風(fēng)光新能源的不可預(yù)測(cè)性、隨機(jī)性、間歇性對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定會(huì)帶來(lái)很大的影響。目前比例沒(méi)這么高的情況下,大家都知道電網(wǎng)非常堅(jiān)強(qiáng),非常穩(wěn)定,不會(huì)感受到用電各方面的問(wèn)題。一旦為了實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),構(gòu)建新型電力系統(tǒng)時(shí),我們就要遇到各種各樣的問(wèn)題了,包括極端天氣、極端氣候的影響。
所以我們不僅研究?jī)?chǔ)能,還可以讓其在發(fā)、輸、配用各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮作用,讓我們用電更加清潔,電網(wǎng)更加穩(wěn)定。儲(chǔ)能技術(shù)這一塊,目前大家也都意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題,越來(lái)越重視。
傳統(tǒng)的儲(chǔ)能技術(shù)是抽水蓄能和新型儲(chǔ)能兩種。抽水蓄能國(guó)內(nèi)是1993年開(kāi)始建成大型抽水蓄能電站,新型儲(chǔ)能的應(yīng)用是從2009年開(kāi)始。隨著新型儲(chǔ)能的快速發(fā)展目前占比7:3。
新型儲(chǔ)能以鋰離子為主,鋰離子電池占比96%,還有其他的一些電化學(xué)儲(chǔ)能和壓縮空氣、飛輪儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能。再過(guò)幾年,雙碳目標(biāo)提出來(lái)之后,這個(gè)比例(7:3)可能也會(huì)出現(xiàn)反復(fù),抽水蓄能也會(huì)快速發(fā)展。
這么多儲(chǔ)能手段有各種類型的電池,哪一些更加適合用到電網(wǎng)?我們根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景需要和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,還有性能參數(shù)來(lái)匹配,可以從功率、響應(yīng)時(shí)間,循環(huán)壽命,還有成本以及更加安全的角度綜合考慮具體用哪一種儲(chǔ)能技術(shù)。目前來(lái)說(shuō),抽水蓄能性價(jià)比較高,而且是大規(guī)模。但它也有一些局限性,所以用哪一種儲(chǔ)能是根據(jù)具體情況來(lái)決定。
抽水蓄能目前來(lái)說(shuō)是最成熟、最穩(wěn)定、性價(jià)比最高的儲(chǔ)能。目前在國(guó)內(nèi),南方電網(wǎng)建設(shè)的儲(chǔ)能已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行30周年,現(xiàn)在還很穩(wěn)定的在運(yùn)行。全壽命周期成本是0.15元/度到0.3元/度。鋰離子儲(chǔ)能也是近十幾年才用起來(lái),它的壽命目前來(lái)說(shuō)隨著技術(shù)發(fā)展壽命越來(lái)越長(zhǎng),目前來(lái)說(shuō)基本上是8~10年,但真正達(dá)到10年周期,而且效果比較好的,性能還比較穩(wěn)定的比較少,所以度電成本目前來(lái)說(shuō)也還是相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高,0.45元/度到0.6元/度,還有一定的發(fā)展的空間。
未來(lái)電化學(xué)儲(chǔ)能朝著長(zhǎng)壽命、高安全低成本這個(gè)方向去發(fā)展,只有這樣它才能夠得到推廣和應(yīng)用。在4小時(shí)以上長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能技術(shù)上,未來(lái)主要是液流電池占主流。4小時(shí)以下調(diào)節(jié)主要用鋰電。不過(guò)鈉離子電池近來(lái)發(fā)展勢(shì)頭也比較猛,未來(lái)會(huì)呈現(xiàn)鋰鈉共存共舞的狀況。4小時(shí)以下的儲(chǔ)能,鋰電和鈉電會(huì)成為主流。
安全問(wèn)題是大家非常關(guān)注的問(wèn)題。大家也知道動(dòng)力電池里電動(dòng)汽車發(fā)生燃燒事件等,其實(shí)在電化學(xué)儲(chǔ)能電站一樣的存在,同樣存在安全問(wèn)題。主要是鋰離子電池。其他的像一些材料本體安全,像液流或者鉛酸等等,安全性相對(duì)會(huì)高一些,不會(huì)頻繁發(fā)生問(wèn)題。鋰離子電池全球統(tǒng)計(jì)近5年來(lái)已經(jīng)有70多起火災(zāi)事故了,甚至有消防員犧牲,所以鋰離子電池的安全目前已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)聚焦攻克的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。那么目前來(lái)說(shuō)主要是從火災(zāi)的救災(zāi)機(jī)制,還有監(jiān)測(cè)預(yù)警,報(bào)警滅火,抑制爆炸等這些方面去研究,也已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。
新型儲(chǔ)能應(yīng)用一個(gè)比較大的瓶頸就是商業(yè)回報(bào)。國(guó)內(nèi)的儲(chǔ)能是大量的社會(huì)資本涌進(jìn)來(lái),大家看得非常熱,都是看著未來(lái)的一個(gè)發(fā)展的前景,因?yàn)殡p碳還有新型電力系統(tǒng)構(gòu)建大家都看好儲(chǔ)能發(fā)展,資金都涌進(jìn)來(lái)了。其實(shí),目前來(lái)說(shuō)商業(yè)模式商業(yè)回報(bào)方面還是有一定困難。在一線城市用戶側(cè)儲(chǔ)能因?yàn)榉骞葍r(jià)差比較大,還有盈利空間。但在電網(wǎng)側(cè)缺乏比較好的一個(gè)回報(bào)機(jī)制,現(xiàn)在政府也是在研究,很快會(huì)出臺(tái)相關(guān)政策支持。電源側(cè)現(xiàn)在各省區(qū)也出了很多政策扶持,但是成本分?jǐn)偦蛘呤鑼?dǎo)機(jī)制還需要進(jìn)一步完善。
大家看到問(wèn)題的時(shí)候都覺(jué)得要找標(biāo)準(zhǔn),其實(shí)是有標(biāo)準(zhǔn)可依的?,F(xiàn)有全國(guó)儲(chǔ)能標(biāo)委會(huì)歸口管理59項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有30項(xiàng)發(fā)布了,有23項(xiàng)在編。《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》今年正在修編,之后報(bào)批。標(biāo)準(zhǔn)出來(lái)之后對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能電站的規(guī)范安全方面都會(huì)有很大的一個(gè)改觀。
南網(wǎng)儲(chǔ)能是南方電網(wǎng)公司旗下聚焦于抽水蓄能和新型儲(chǔ)能投資建設(shè)運(yùn)營(yíng)的上市公司。裝機(jī)容量是1,234萬(wàn)千瓦,在抽水蓄能和新型儲(chǔ)能兩個(gè)賽道面向全國(guó)發(fā)展。抽水蓄能自1993年建成國(guó)內(nèi)第一座大型抽水蓄能電站之后,一直引領(lǐng)抽水蓄能技術(shù)的發(fā)展。在國(guó)內(nèi)獲取了國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng),還有一些電力工程優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)、魯班獎(jiǎng)、菲迪克獎(jiǎng)等。在技術(shù)創(chuàng)新方面取得了不錯(cuò)的成績(jī)。
近年來(lái)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的推進(jìn)方面也做出了很大貢獻(xiàn),公司近年來(lái)承擔(dān)的國(guó)家項(xiàng)目有海水處理性能前瞻技術(shù)和能源局的首臺(tái)套設(shè)備的研發(fā),可變速處理性能機(jī)組的研發(fā)。
在電池儲(chǔ)能方面,我們?cè)?009年開(kāi)始啟動(dòng)研究電化學(xué)儲(chǔ)能,在十幾年來(lái)建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)兆瓦級(jí)鋰離子電子儲(chǔ)能站,同時(shí)也承擔(dān)了國(guó)家863課題,建成了世界首個(gè)無(wú)變壓器高壓并網(wǎng)的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),同時(shí)也依托國(guó)家項(xiàng)目開(kāi)展了動(dòng)力電池梯次利用的研究。
此外,公司還建了110MW/222MWh電化學(xué)儲(chǔ)能,聚焦于多種技術(shù)路線的一個(gè)研究。目前擁有高壓移動(dòng)式儲(chǔ)能電站和全球首個(gè)浸沒(méi)式液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)的產(chǎn)品,在建的一個(gè)300MW/600MWh的儲(chǔ)能站是對(duì)7種技術(shù)路線進(jìn)行同臺(tái)驗(yàn)證和驗(yàn)證。
公司高度重視安全,2021年承擔(dān)了十四五首個(gè)安全國(guó)家項(xiàng)目。在基礎(chǔ)理論的研究和預(yù)警報(bào)警滅火等各方面開(kāi)展研究,取得了一定的成果。公司建設(shè)了國(guó)家電化學(xué)儲(chǔ)能安全監(jiān)測(cè)信息平臺(tái),主要針對(duì)公司內(nèi)部電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。另外也積極參加國(guó)家能源局和國(guó)資委儲(chǔ)能方面的一些商業(yè)模式研究,也提出了電網(wǎng)儲(chǔ)能一些商業(yè)模式的建議。
在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面,我們總結(jié)技術(shù)創(chuàng)新的成果和工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn),主持或者參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有三項(xiàng),國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)15項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)。
2021年國(guó)家抽水蓄能中長(zhǎng)期規(guī)劃是對(duì)抽水蓄能做了一些規(guī)劃。到2025年會(huì)比2021年翻一番,達(dá)到6200萬(wàn)千瓦,到2030年又翻一番,達(dá)到1.2億千瓦,發(fā)展非??焖?。
近年來(lái)由于發(fā)展非常快,可能也會(huì)存在另外一些問(wèn)題。所以可能會(huì)相對(duì)放緩速度,盡管這樣,前期布局的抽水蓄能電站也非常多。
南方電網(wǎng)公司也根據(jù)新能源裝機(jī)發(fā)展規(guī)模(到2025年新增風(fēng)光新能源達(dá)1.5億千瓦,2030年達(dá)2.5億千瓦)根據(jù)這種情況也做了一些布局,預(yù)計(jì)到2035年抽水蓄能電站會(huì)建到4400萬(wàn)千瓦,新型儲(chǔ)能會(huì)建到1000萬(wàn)千瓦,這也是一個(gè)非常大的量。
在雙碳目標(biāo)下,隨著可再生能源并網(wǎng)不斷增大,規(guī)模化儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的作用會(huì)越來(lái)越重要。接下來(lái)我們會(huì)以需求為導(dǎo)向,推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)商業(yè)機(jī)制的創(chuàng)新,促進(jìn)儲(chǔ)能在電網(wǎng)中安全、經(jīng)濟(jì)、高效、規(guī)?;陌l(fā)展。我們也會(huì)努力實(shí)現(xiàn)讓“用電更美好”這個(gè)目標(biāo)做出努力。