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18世紀美國科學家本杰明.富蘭克林通過風箏實驗成功地“捕捉”到了雷電，工業(yè)革命時期，鉛酸電池、鋰離子電池的出現讓電力儲存成為可能。千百年人類圍繞不同路徑，探索了數以百計的儲能方式，并結合技術加以創(chuàng)新。如今新型儲能技術為以新能源為主體的新型電力系統提供有力支撐。

2024年，“發(fā)展新型儲能”首次寫入政府工作報告，作為推動能源綠色低碳轉型的重要裝備基礎，新型儲能就像一個巨大的“充電寶”，可以把太陽能、風能等新能源富余的電能儲存起來，在用電低谷時“充電”，在用電高峰時“放電”。

4月26日，2024中關村論壇年會——碳達峰碳中和科技論壇在中關村國際創(chuàng)新中心召開，中國科學院工程熱物理研究所所長、研究員陳海生在接受記者采訪時表示，過去五年新型儲能發(fā)展非?？欤?023年新增裝機較2022年增長近300%，未來新型儲能預計會成為電力系統的重要支撐或重要主體。

發(fā)揮“充電寶”作用

“儲能是將能量以某種形式或設備存儲起來，在需要的時候再釋放的一個過程，儲電、儲熱都是常見的儲能方式”，陳海生介紹，儲能主要解決能量生產和需求在時間、空間以及強度上不匹配的問題。

近年來，太陽能、風能等可再生能源在整個電力系統占比提升，可再生能源的間歇性、不穩(wěn)定性對儲能提出更高的要求。中國科學院大連化學物理研究所副所長、研究員李先鋒認為，“未來整個電網可再生能源占比會急劇增加，當電力系統變革成以可再生能源為主體的時候，可再生能源的間歇性、不穩(wěn)定性，就對儲能提出更高要求”。

在新型儲能之前，以抽水蓄能為代表的傳統物理儲能方式前期占據主導。陳海生介紹，以抽水蓄能為代表的傳統儲能2017年仍占比達99%，這項技術成熟、規(guī)模大、成本低，應用也非常廣泛，但選址受自然資源條件限制，建設需要兩個水庫和水壩，水庫之間需要有一定落差，同時建設周期也較長，需要7—10年的時間，此外，調節(jié)能力也有限。

隨著儲能需求的增加，在抽水蓄能外，包括電化學儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、儲熱、儲冷、儲氫等新型儲能方式興起。

2024年，“發(fā)展新型儲能”首次寫入政府工作報告，在“積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和”中被提及。“儲能被稱為能源革命的關鍵支撐技術，實現碳達峰碳中和最根本的是化石能源要由主體能源逐步轉化成輔助能源，可再生能源要從輔助能源逐步變化成主體能源，而要實現這個轉變必須解決可再生能源的間歇性、不穩(wěn)定性、周期性，新型儲能就是解決可再生能源大規(guī)模利用的關鍵支撐技術。”陳海生說道。

相較于抽水蓄能，新型儲能則具備建設周期短、選址靈活、響應速度快等優(yōu)勢。陳海生表示，“這類技術建設周期短，6到24個月就能建成、選址靈活、調節(jié)能力強，過去五年新型儲能的發(fā)展非?？?，2023年新增裝機較2022年增長近300%。

國家能源局數據顯示，截至2023年底，全國已經建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達3139萬千瓦/6687萬千瓦時，平均儲能時長2.1小時。2023年新增裝機規(guī)模約2260萬千瓦/4870萬千瓦時，較2022年底增長超過260%。

應用場景廣闊

2022年1月，國家發(fā)展改革委和國家能源局聯合印發(fā)的《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出，到2025年，新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件；到2030年，新型儲能全面市場化發(fā)展。

“新型儲能技術面臨的關鍵瓶頸問題主要包括儲能的效率、成本、壽命以及安全性等。此外，大規(guī)模儲能技術的研發(fā)和應用也是一個重要的挑戰(zhàn)。”經濟學家、新金融專家余豐慧在接受記者采訪時表示，針對這些問題，目前正在嘗試解決的一些科研成果或技術創(chuàng)新包括：研發(fā)更高效的電池、研究新型的物理儲能技術，如液流電池、固態(tài)電池等，以及開發(fā)更安全的儲能系統等。

目前新型儲能的應用主要集中在電力系統。在山東肥城，國際首套300兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目已完成建設，正在開展系統調試工作。在廣東深圳，廣東能源集團半固態(tài)電池儲能示范項目也在加速推進。

陳海生表示，壓縮空氣儲能接近于抽水蓄能的特性，規(guī)模較大，單機可以做到100兆瓦至300兆瓦，但其優(yōu)勢在于壽命較長，有40到50年的壽命，儲能周期不受限制，只要儲氣裝置不漏氣，就不會致衰減，此外，成本比較低等。

除壓縮空氣儲能，液流電池作為新型儲能技術也具備較強應用空間。李先鋒介紹，液流電池儲能技術基本上在發(fā)電側大規(guī)模使用較多，特別是未來中長式儲能應該是更有前景，其優(yōu)勢在于安全，規(guī)?？梢宰龅煤艽?，鋰離子電池大概4個小時，液流電池基本是4—10個小時。

如今加快推動新型儲能規(guī)?；a業(yè)化和市場化發(fā)展，已成為行業(yè)共識。“新型儲能預計未來會成為電力系統的重要支撐或重要主體”,陳海生認為，電力系統現在基本上是“源—網—荷”三個主體，后續(xù)會增加“儲”，變?yōu)?ldquo;源—網—荷—儲”四個主體，新型儲能將占到整個電力系統經濟體量的10%—15%，為萬億級的戰(zhàn)略性新興產業(yè)，可再生能源儲能是新質生產力的重要增長點。

當前新型儲能大規(guī)模建設初期，新型儲能運行考核要求和補償機制的不明確，也成為影響其調用水平的原因之一。今年4月，國家能源局發(fā)布《關于促進新型儲能并網和調度運用的通知》，旨在進一步規(guī)范并網管理、完善調度機制、明確技術要求，推動新型儲能更好發(fā)揮系統性調節(jié)作用，為加快構建新型電力系統提供堅實支撐。“未來需要儲能成本、體制機制的進一步創(chuàng)新，才能真正地推動大規(guī)模儲能的產業(yè)化發(fā)展。”李先鋒說道。 

原標題：2024中關村論壇年會|新型儲能“充電寶”“蓄”勢待發(fā)