近年來，中國能源轉(zhuǎn)型不斷加速，清潔能源發(fā)展進(jìn)入快車道，中國能源含“綠”量不斷提升。截至今年9月底，中國風(fēng)電、光伏裝機(jī)合計(jì)達(dá)到12.5億千瓦，提前6年實(shí)現(xiàn)了習(xí)近平主席在2020年氣候雄心峰會上宣布的，到2030年中國風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上的目標(biāo)。隨著新能源的量越來越大，對新型儲能的需要也更加迫切。目前我國新型儲能領(lǐng)域做得怎樣呢?
10月18日，山西省運(yùn)城市，全國首個百兆瓦級混合儲能調(diào)頻項(xiàng)目線路全線貫通，正式進(jìn)入并網(wǎng)試運(yùn)行階段。
這個新型儲能項(xiàng)目共包括25個飛輪儲能單元和15個磷酸鐵鋰電池儲能單元。飛輪就相當(dāng)于一個高速旋轉(zhuǎn)的陀螺，需要儲能時，通過電力驅(qū)動巨大的飛輪高速旋轉(zhuǎn)，把電力變?yōu)閺?qiáng)大的機(jī)械能，需要用電時，再通過高速旋轉(zhuǎn)的飛輪，驅(qū)動發(fā)電機(jī)，把飛輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
目前，我國正在推進(jìn)多種新型儲能設(shè)施的建設(shè)，而像這種通過飛輪和電池相結(jié)合的儲能項(xiàng)目，只是其中之一。
那么，什么是新型儲能?儲能是指通過各種方式把能量以某種形式存儲起來，在需要時再以特定的形式釋放出來的過程。儲能分為傳統(tǒng)儲能和新型儲能，傳統(tǒng)儲能的主要代表就是抽水蓄能電站。
新型儲能是除抽水蓄能外，以輸出電力為主要形式的儲能技術(shù)，具有建設(shè)周期短、選址簡單靈活、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
新時代以來，我國堅(jiān)持走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的發(fā)展道路，堅(jiān)定不移貫徹落實(shí)能源安全新戰(zhàn)略，能源轉(zhuǎn)型發(fā)展不斷邁上新臺階。綠色能源供給能力大幅提升。截至今年9月末，中國風(fēng)電、光伏裝機(jī)合計(jì)達(dá)到12.5億千瓦，非化石能源發(fā)電裝機(jī)歷史性超過火電?？稍偕茉茨臧l(fā)電量達(dá)到3萬億千瓦時左右，約占全社會用電量的1/3，其中，風(fēng)電光伏發(fā)電量超過全國城鄉(xiāng)居民生活用電量。
中國能源研究會儲能專委會主任、中科院工程熱物理研究所所長 陳海生：可再生能源相對于化石能源存在兩個問題，一個就是可再生能源的能量密度比較低，比如說風(fēng)能、太陽能，這就需要轉(zhuǎn)換成更加強(qiáng)有力的能源形式，比如說我們通過風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電轉(zhuǎn)化成電。另外一方面就是可再生能源存在著間歇性、不穩(wěn)定性，就是我們通常所說的靠天吃飯，這就需要儲能，將可再生能源轉(zhuǎn)化成連續(xù)穩(wěn)定的能源，就對新型儲能提出了重大的需求。
我國高度重視新型儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近年來，國家層面相繼出臺了《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》等一系列相關(guān)政策，健全頂層設(shè)計(jì)，開展創(chuàng)新示范，大力加強(qiáng)行業(yè)管理。
利好政策推動下，新型儲能發(fā)展步入快車道。
專家認(rèn)為，新型儲能持續(xù)增長的態(tài)勢已經(jīng)形成，但過程中仍有一些痛點(diǎn)問題需要解決。
中國能源研究會儲能專委會主任、中科院工程熱物理研究所所長 陳海生：對新型儲能的要求主要包括6個方面：大規(guī)模、長壽命、低成本、高安全性、高效率和資源不受限制，就好像一個“六邊形戰(zhàn)士”。目前不同技術(shù)路線的新型儲能技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，還不存在某一種儲能技術(shù)，能夠在這6個方面都強(qiáng)。比如說鋰電池，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對它的功率和容量的要求越來越高，所以說單體的電池做的也越來越大，這就帶來另外一個問題，就是安全性的挑戰(zhàn)越來越高。
如何突破這些瓶頸?現(xiàn)階段，技術(shù)創(chuàng)新是新型儲能突破發(fā)展瓶頸的內(nèi)生動力。我國正在這個領(lǐng)域以多種技術(shù)路線進(jìn)行推進(jìn)。按儲存的方式，新型儲能可以分為兩類：一類是儲存能量，把電轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能等能量存起來，需要時再轉(zhuǎn)化為電力釋放出來;另一類是電池儲電，通俗講，就是把電量充進(jìn)電池，需要時由電池來放電。其中，技術(shù)相對較為成熟的就是電池儲能的方式，這在我國很多地方已經(jīng)投入實(shí)際使用。
廣東佛山市電力供應(yīng)的“大腦中樞”——電力調(diào)控中心，控制著全市430多萬用戶的生產(chǎn)生活用電，實(shí)時根據(jù)電力需求的變化調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷。
作為新型儲能設(shè)施，整個儲能電站起到的正是“超級充電寶”的作用。
南網(wǎng)儲能公司科技公司運(yùn)營中心總經(jīng)理 王勁：電網(wǎng)用電負(fù)荷低谷時，把電廠發(fā)出的多余的電儲存到250個電池儲能柜內(nèi)，用電高峰時，把電池儲能柜里的電能釋放出來支持電網(wǎng)的電力供應(yīng)。
目前，電池儲能已成為我國新型儲能的主導(dǎo)方式，國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，已投運(yùn)新型儲能裝機(jī)規(guī)模中，鋰離子電池儲能占比97.4%，為我國打造新型電力系統(tǒng)發(fā)揮重要作用。與此同時，區(qū)別于電池儲能，以能量轉(zhuǎn)化為路徑的新型儲能技術(shù)也正在快速發(fā)展。
壓縮空氣儲能是什么原理呢?
中國科學(xué)院工程熱物理研究所儲能研發(fā)中心副主任 李文：利用多余的電來驅(qū)動電動機(jī)，帶動壓縮機(jī)把空氣壓縮到高壓狀態(tài)，最后存儲到儲氣裝置中，在有需要的時候，我們利用所存儲的高壓空氣來驅(qū)動膨脹機(jī)，帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行做功發(fā)電。
光熱儲能電站是怎么運(yùn)轉(zhuǎn)的?
電站通過高精度智能定日鏡，實(shí)時跟蹤太陽的運(yùn)動，將太陽直接輻射光反射聚集到吸熱塔上，將吸熱塔內(nèi)的熔鹽加熱到560多℃的高溫，將高溫的熔鹽進(jìn)行儲存，在需要發(fā)電時再通過高溫熔鹽與水進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
2023年以來，新型儲能技術(shù)百花齊放，300兆瓦等級壓縮空氣儲能項(xiàng)目、兆瓦級飛輪儲能項(xiàng)目、大型鋰離子電池儲能電站相繼開工建設(shè)，重力儲能、液態(tài)空氣儲能等新技術(shù)也加速落地實(shí)施。我國新型儲能得到了高速發(fā)展，市場呈現(xiàn)前所未有的繁榮，新型儲能裝機(jī)規(guī)模連年大幅攀升。
截至2024年6月，新型儲能累計(jì)裝機(jī)首次超過百吉瓦時，比去年底增長40%。中國新增新型儲能項(xiàng)目數(shù)量同比增長95%，新增規(guī)模同比增長71%。
新型儲能不僅是能源轉(zhuǎn)型和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐，更是拓展了新能源的全產(chǎn)業(yè)鏈。國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，“十四五”以來，新增新型儲能裝機(jī)直接推動經(jīng)濟(jì)投資超1000億元，帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)一步拓展，成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新動能”。而這個“新動能”是如何推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的呢?
以目前在我國新型儲能技術(shù)路線使用比較廣泛的鋰離子電池為例，僅寶塘儲能站對鋰電池的需求量就達(dá)到了近67萬個——這是一個急劇擴(kuò)增的龐大市場。
位于重慶銅梁的海辰儲能重慶制造基地，總投資130億元。近年來，重慶銅梁區(qū)著力培育壯大新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈，加快建設(shè)中國西部新型儲能產(chǎn)業(yè)新高地。
與此同時，銅梁區(qū)與重慶大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)合作，建立了新型儲能的研發(fā)平臺，以產(chǎn)業(yè)的需求引導(dǎo)研發(fā)，以研發(fā)的成果助力發(fā)展。
像重慶銅梁高新區(qū)這樣的儲能電池制造基地只是我國新型儲能產(chǎn)業(yè)集群中的一個縮影，目前全國各地都在大力發(fā)展和積極布局新型儲能。截止到今年上半年，全國已有26個省區(qū)出臺了相應(yīng)的支持政策和舉措，推動著新型儲能產(chǎn)業(yè)的建設(shè)穩(wěn)步駛?cè)雽拸V的快車道。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國已經(jīng)建成了全球最大、最完整的新能源全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)設(shè)計(jì)和制造體系。
中國宏觀經(jīng)濟(jì)研究院能源研究所能源系統(tǒng)分析中心副主任 劉堅(jiān)：中國現(xiàn)在已經(jīng)形成了非常完整的新興儲能產(chǎn)業(yè)鏈，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模，產(chǎn)品造價方面，在國際上面也是很有競爭力的?，F(xiàn)在接近大約一半的新興儲能產(chǎn)品向海外出口，形成了一個走出去的非常重要的名片。
儲能是新型能源體系不可或缺的一部分。目前中國儲能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備較強(qiáng)的競爭力，但是依然面臨核心技術(shù)仍需提升、政策機(jī)制不夠健全等問題，而且儲能項(xiàng)目普遍面臨盈利難。新能源新儲能還需要新機(jī)制的支持。通過政策機(jī)制的設(shè)計(jì)來推動這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并且通過產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來加速技術(shù)的迭代升級，這樣新能源儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展才會更加動力十足，從而加速新型能源體系的建設(shè)。
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