毋庸置疑,為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的深度脫碳,全球能源結(jié)構(gòu)加速向低碳化轉(zhuǎn)型,可再生能源的規(guī)模化利用是根本路徑。但新能源發(fā)電的波動(dòng)性、不確定性顯著,加上當(dāng)前電力系統(tǒng)存在靈活性不足、調(diào)節(jié)能力不夠等短板和問題,成為阻礙可再生能源規(guī)?;采w的"阿喀琉斯之踵"。
儲(chǔ)能,作為一種靈活調(diào)控工具能有效應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn),是可再生能源裝機(jī)占比不斷提升的重要支撐。儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新能源發(fā)電與電力負(fù)荷在時(shí)間上的解耦,解決了清潔能源波動(dòng)性與間歇性瓶頸,在配電側(cè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡,成為新型電力系統(tǒng)"源網(wǎng)荷儲(chǔ)"的基本要素,被業(yè)界譽(yù)為未來能源電力系統(tǒng)的"龍脈"產(chǎn)業(yè)。
國(guó)家發(fā)改委、能源局于今年初印發(fā)《"十四五"新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》中也強(qiáng)調(diào)以示范試點(diǎn)項(xiàng)目推動(dòng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化,到2025年新型儲(chǔ)能步入規(guī)?;l(fā)展階段,到2030年新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展,基本滿足構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需求。據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源協(xié)會(huì)發(fā)布的《2022儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報(bào)告》顯示,2021年全球儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)功率約為205.3GW,其中中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)功率便達(dá)43.44GW,已位居全球第一。近日, ABB電氣對(duì)國(guó)內(nèi) 電氣儲(chǔ)能 行業(yè)發(fā)展進(jìn)行了分析,并提出相關(guān)解決方案。

多種技術(shù)路線并存,安全綠色彈性的儲(chǔ)能系統(tǒng)是剛需
儲(chǔ)能貫穿發(fā)電、輸電與用電的完整能源鏈,是能源轉(zhuǎn)換與緩沖、調(diào)峰與提效、傳輸與調(diào)度、管理與運(yùn)用的核心技術(shù),既是國(guó)家能源安全的重要保障,也是電動(dòng)汽車等新興產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展動(dòng)力,在新基建與碳中和政策之下具有重要的戰(zhàn)略價(jià)值。目前儲(chǔ)能的實(shí)現(xiàn)處于多種技術(shù)路線并存的階段,根據(jù)充放電能源轉(zhuǎn)換形式,可大致分為物理儲(chǔ)能(如抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等)、電化學(xué)儲(chǔ)能(如鉛酸電池、氧化還原液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池等)和電磁儲(chǔ)能(如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能等)。
當(dāng)前中國(guó)儲(chǔ)能主力仍是以抽水儲(chǔ)能為主,抽水儲(chǔ)能亦是裝機(jī)量最多的儲(chǔ)能技術(shù),ABB能為抽水蓄能水電站建設(shè)提供技術(shù)先進(jìn)的電氣應(yīng)用方案,例如在水電廠用電中壓系統(tǒng)中,ABB iVD4集成多項(xiàng)中壓數(shù)字配電技術(shù)是目前中壓開關(guān)領(lǐng)域先進(jìn)的智能化解決方案,而廠用電低壓智能配電方案則可由全電能管理功能的Emax 2以及全新設(shè)計(jì)的Tmax XT和更多保護(hù)功能、更高精度、更寬范圍的Ekip新一代電子脫扣器配置而成。
另一方面,雖說抽水儲(chǔ)能的技術(shù)較為成熟,但其要求鄰水部署等外部限制因素多,建設(shè)周期通常也長(zhǎng)達(dá)數(shù)年,增量空間相對(duì)有限。電化學(xué)類儲(chǔ)能配置靈活、建設(shè)期短且性價(jià)比高,逐漸成為電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)支持風(fēng)光新能源消納與新型電力系統(tǒng)建設(shè)的普遍選擇,已進(jìn)入商業(yè)化部署階段并具有更為廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。其中,鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)由于鋰電池體積小、能量密度高,響應(yīng)速度快,成為應(yīng)用最廣的電化學(xué)儲(chǔ)能方式,行業(yè)內(nèi)以此為中心的探討也基本聚焦于如何利用鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)在電量調(diào)節(jié)方面實(shí)現(xiàn)削峰填谷、在電網(wǎng)架構(gòu)復(fù)雜性不斷增加的同時(shí)進(jìn)一步提升電能品質(zhì)、降低系統(tǒng)能耗、確保用電安全等。
無論對(duì)于何種實(shí)現(xiàn)方式,儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本、安全和環(huán)保問題都需要構(gòu)建以市場(chǎng)為導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新體系,從材料、設(shè)備、系統(tǒng)和應(yīng)用等多個(gè)層面協(xié)同,兼顧考慮環(huán)境負(fù)荷和資源再生的全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì)與應(yīng)用。ABB作為全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè),通過高性能電力設(shè)備產(chǎn)品將有效促進(jìn)安全、綠色、彈性的儲(chǔ)能系統(tǒng)與新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)融合發(fā)展,提升電力安全保障水平和系統(tǒng)綜合效率,助力中國(guó)持續(xù)領(lǐng)跑儲(chǔ)能系統(tǒng)賽道。
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