編者按：在化學(xué)儲能大勢所趨的情形下，有媒體甚至發(fā)出“風(fēng)電配儲，有多難？”之問。對此，來自廣東煤基碳材料研究院的專家表示，政策利好、技術(shù)進步和市場驅(qū)動，可破解包括風(fēng)電在內(nèi)的新能源化學(xué)儲能困局。
國家相關(guān)部門發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》（以下簡稱指導(dǎo)意見）后，化學(xué)儲能成為業(yè)界關(guān)注的熱點。
近期有多家媒體就此議題刊發(fā)報道，對于新能源化學(xué)儲能問題展開討論，尤其是大型風(fēng)電和地面光伏電站新增儲能問題，業(yè)界內(nèi)外表達了諸多不同看法。對此，來自廣東煤基碳材料研究院的專家指出，化學(xué)儲能成為未來解決能源問題的一種可靠途徑，是毋庸置疑的。該專家分析指出，政策利好、技術(shù)進步和市場驅(qū)動三箭齊發(fā)，可破解包括風(fēng)電在內(nèi)的新能源化學(xué)儲能困局。
早在國家出臺指導(dǎo)意見之前，已經(jīng)有多地政府意識到支持化學(xué)儲能對可再生能源的推動作用，紛紛出臺相關(guān)政策給予支持。據(jù)介紹，“十四五”開端，山西、寧夏、青海、內(nèi)蒙古、貴州、河南等多個省份發(fā)布新能源配置儲能方案，光伏+儲能也將成為未來光伏電站開發(fā)的主流模式。該專家指出，隨著光伏、風(fēng)電在整個電力系統(tǒng)中滲透率不斷提高，新能源如何適配電網(wǎng)成為重中之重。其中，儲能的重要性不言而喻。山西省大同市人民政府發(fā)布《大同市關(guān)于支持和推動儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實施意見》，其中指出，“十四五”期間，大同市增量新能源項目全部配置儲能設(shè)施，配置比例不低于5%;存量新能源項目鼓勵企業(yè)分期適量配置，優(yōu)先對微電網(wǎng)、增量配電、獨立園區(qū)等具備條件的用戶配置。寧夏自治區(qū)發(fā)改委《關(guān)于加快促進自治區(qū)儲能健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》明確指出要在新能源富集的寧東、吳忠、中衛(wèi)地區(qū)先行開展儲能設(shè)施建設(shè)。建設(shè)“新能源+儲能”示范應(yīng)用項目，并在全區(qū)推廣應(yīng)用；“十四五”期間，新能源項目儲能配置比例不低于10%、連續(xù)儲能時長2小時以上。原則上新增項目儲能設(shè)施與新能源項目同步投運，存量項目在2021年底前完成儲能設(shè)施投運。從2021年起，對于達到以上要求的新增新能源企業(yè)，在同等條件下優(yōu)先獲得風(fēng)光資源開發(fā)權(quán)。青海省發(fā)布《關(guān)于印發(fā)支持儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干措施（試行）的通知》，試行稿明確要積極推進儲能和可再生能源協(xié)同發(fā)展，實行“新能源+儲能”一體化開發(fā)模式。新建新能源項目配置儲能設(shè)備比例不低于10%、儲能時長2小時以上。并對儲能配比高、時間長的一體化項目給予優(yōu)先支持。實行“水電+新能源+儲能”協(xié)同發(fā)展模式，新建、新投運水電站同步配置新能源和儲能系統(tǒng)，使新增水電與新能源、儲能容量配比達到1：2：0.2，實現(xiàn)就地平衡。此外，試行稿明確，對"新能源＋儲能”、"水電＋新能源 + 儲能”項目中自發(fā)自儲設(shè)施所發(fā)售的省內(nèi)電網(wǎng)電量，給予每千瓦時0.10元運營補貼，經(jīng)省工業(yè)和信息化廳認定使用本省產(chǎn)儲能電池60%以上的項目，再增加每千瓦時0.05元補貼，補貼對象為2021、2022年投產(chǎn)的電化學(xué)儲能項目，補貼時限暫定為2021年1月1日至 2022年12月31日。內(nèi)蒙、山東、陜西、河南、湖南、貴州等地也出臺相關(guān)政策，或給予補貼，或提供資源，或要求電網(wǎng)優(yōu)先采購。
來自廣東煤基碳材料研究院的專家介紹說，化學(xué)電源領(lǐng)域的技術(shù)不斷進步，在大幅度提高化學(xué)儲能的性能的同時，也在不斷降低其成本。近年來，以碳作為鉛酸電池活性物質(zhì)載體可大大提高其比能量和比功率。這種電池的原型——鉛碳超級電池，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)于將一個雙電層電容器與傳統(tǒng)的鉛酸電池并聯(lián)使用，使鉛碳電池兼具了傳統(tǒng)鉛酸電池的高能量和電容器的高比功率。由于碳能夠起緩沖器的作用，與鉛負極分擔(dān)充/放電電流，特別是在高倍率電流充/放電時，復(fù)合負極板中的碳首先快速響應(yīng)，能夠減緩大電流對鉛負極板的沖擊，顯著提高了電池的使用壽命。鋰離子電池具有輸出電壓高、比能量高、比功率高、充放電效率高、循環(huán)壽命長、自放電小、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點，但是應(yīng)用于大容量儲電仍然面臨電池的安全性和成本問題。有了各種安全性的電極材料、電池內(nèi)外安全保護措施以及合理安全的電池結(jié)構(gòu)設(shè)計，鋰離子電池的安全性問題將大大改善。同時，隨著材料制備技術(shù)的發(fā)展和電池制備工藝的改進，鋰離子電池成本也有望進一步降低，這將促使鋰離子電池逐步向大功率系統(tǒng)如電動汽車和大規(guī)模儲能電池等領(lǐng)域擴展，可能成為儲能領(lǐng)域的領(lǐng)先者。我國雖然還沒有建成鈉硫儲能電站，但在日本，有多達30個鈉硫電池儲能電站用于電網(wǎng)調(diào)峰，總功率達到20MW。鈉硫電池最大的問題是需要在290℃以上的溫度工作，對電極材料的穩(wěn)定性提出了更高的要求，尤其是陶瓷隔膜和硫電極的抗腐蝕性能有待進一步提高，同時鈉硫電池的高成本也是制約其發(fā)展的重要因素。但是隨著材料技術(shù)的發(fā)展以及材料成本和制作成本的優(yōu)化，鈉硫電池必將在儲能領(lǐng)域占據(jù)重要的一席之地。液流電池是一種大規(guī)模高效電化學(xué)儲能電池。由于具有單獨的活性物質(zhì)儲液罐，液流電池的輸出功率和容量相對獨立，系統(tǒng)設(shè)計靈活，能量效率高，可深度放電而不損壞電池，自放電低，使用壽命長，設(shè)備維護和改造簡單，不受地域限制，成本低廉，安全環(huán)保，在智能電網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。目前研究和應(yīng)用最廣泛的是全釩液流電池。全釩液流電池作為液流電池的代表，由于具有啟動快、成本低、可靠性好、操作維護費用低、使用靈活等特點，已廣泛應(yīng)用于儲能電站、電網(wǎng)調(diào)峰等領(lǐng)域。
業(yè)界有諸多專家認為，建立健全的儲能價格機制以及有效的“新能源+儲能”項目激勵機制將成為未來破局關(guān)鍵。指導(dǎo)意見提出到 2025 年，實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變，其中“建立電網(wǎng)側(cè)獨立儲能電站容量電價機制、研究探索將電網(wǎng)替代性儲能設(shè)施成本收益納入輸配電價回收”的表述是振奮市場的強心劑。有專業(yè)機構(gòu)發(fā)布相關(guān)研究報告指出，在全球多數(shù)市場中，風(fēng)電配儲項目的經(jīng)濟性都表現(xiàn)不佳，只有少數(shù)市場中存在可行的“風(fēng)電儲能”商業(yè)模式。如果風(fēng)儲項目僅用于單個應(yīng)用場景，則經(jīng)濟效益偏低；若項目能投入多個應(yīng)用場景，經(jīng)濟效益會大大改善。有專家更指出，推行新的分時電價機制，有助于提高可再生電力資源利用效率，加快推進能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級。同時，也將新型儲能發(fā)展創(chuàng)造更大的空間。來自廣東煤基碳材料研究院的專家強調(diào)，以風(fēng)光為代表的可再生能源比例越來越大，發(fā)電出力曲線也會因此變化。執(zhí)行分時電價機制，就是將需求側(cè)的靈活性資源與供應(yīng)側(cè)的波動性曲線相匹配，這有利于建立新型電力系統(tǒng)和新型電力市場，助推化學(xué)儲能突飛猛進。
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