双碳目标下的储能将迎来跨越式发展!储能这次能飞多高?

储能世界网讯:支撑国家双碳战略,共谋储能跨越式发展。只是站在风口上的储能要解决的问题还有很多,储能身份、商业模式、新能源强配储能是否有隐忧,储能规划、技术发展等均成为这次“储能意见市场”里最常见的“商品”

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中国电化学储能市场累计装机规模 (2000-2020)

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中国电化学储能累计投运规模预测 (保守场景2,021-2025)

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中国电化学储能累计投运规模预测 (理想场景2,021-2025)

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中国储能市场累计装机规模(2000-2020)

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2021年中国储能累计投运规模预测(保守场景)

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2021年中国储能累计投运规模预测(理想场景)

数据来源:CNESA全球储能项目库

4月14日至16日,第十届储能国际峰会在北京国家会议中心举行,可容纳近千人的宴会厅座无虚席,连过道都挤满了前来参会的听众。隔壁,也人头攒动,40余家储能企业把展馆撑得满满当当,有的企业在展台辟出“直播间”,现场发布储能产品。同期举办的13场主题论坛,涵盖储能与新能源融合发展路径、双碳目标下电网责任与担当、储能与辅助市场等各类内容,同样吸引了大量专业听众。

比去年喊出“储能春天要到来”更进一步,第十届储能国际峰会暨展览会展现出了储能十分热闹的态势,正好呼应了本次峰会的主题:“支撑国家双碳战略,共谋储能跨越式发展”。峰会上,来自政府、企业、高校等不同领域的专家发言也不断印证这一点。只是站在风口上的储能要解决的问题还有很多,储能身份、商业模式、新能源强配储能是否有隐忧,储能规划、技术发展等均成为这次“储能意见市场”里最常见的“商品”。

A 对储能的发展,大家怀抱信心

早期储能“草根”式发展,现在作为可再生能源高比例应用的关键支撑技术,储能“炙手可热”。只是一路走来,储能行业经历了许多。早期进入的一些企业已经消失,有些仍然坚挺,也有更多新玩家进入。从最早的用户侧储能发展,到中间电网侧储能爆发之后哑然失火,再到现在新能源配置储能的兴起,储能重新站在风口。

中国能源研究会理事长史玉波在致辞中表示,面对未来大规模新能源接入和消纳,储能与新能源发电、电力系统协调优化运行已成为实现双碳目标的必由之路。绿色低碳能源转型趋势下储能市场发展将呈现两大趋势:一是构建新能源为主体的新型电力系统必将催生对大规模容量储能的需求,存储容量大、持续放电时间长、系统效率高、循环性能好的技术将脱颖而出。二是在能源互联网趋势下,分布式储能规模化应用将进一步加快。

国家能源局监管总监李冶峰会上表示,国家能源局正组织开展新型储能“十四五”规划研究,明确新型储能发展目标、重点任务和保障措施,指导地方科学引导本地区新型储能的发展。同时,完善政策体系,会同有关部门开展关于加快新型储能发展的综合性政策研究,重点破解新型储能发展中存在的价格、市场等体制机制的约束,促进技术装备和商业模式的创新。他还指出,要持续推动储能技术创新,将储能纳入“十四五”现代能源体系规划和能源技术创新“十四五”规划的重点任务加以支持,依托储能标准化工作平台,积极推动完善储能标准体系,加快重点标准的制修订,会同有关部门加快推动储能的学科建设。

春江水暖鸭先知。企业对储能的冷热感知最深。2020年宁德时代在募资200亿、自筹100亿的总融资中,其中20亿用于电化学储能前沿技术储备研发,155亿涉及储能电池的研发与生产。峰会上,宁德时代新能源股份有限公司副总裁、储能事业部总裁谭立斌提出,在过去十年,储能整体的发展步伐比较慢,但从企业的角度来看,近两三年,储能的发展开始步入了快车道,企业在储能这块的业务实现翻倍式增长。横向来看,目前国外的业务发展更快。但在国家双碳目标和建设以新能源为主体的新型电力系统的目标指引下,可以预见,国内的储能业务发展也会步入快车道。

大家熟知的储能老牌企业外,远景、华为等在风电光伏领域积累多年的企业也不断加码储能。远景能源董事长张雷去年提出到2023年,远景在三北高风速地区的风电度电成本能够达到0.1元,发电侧储能度电次成本也将达到0.1元。远景能源高级副总裁田庆军提出储能是远景零碳战略的核心竞争力。作为风机制造商,远景能源最早选择楼宇储能领域切入储能市场。目前其储能业务的市场方向已扩展到新能源配套储能。

以“光储融合助力智能光伏成为主力能源”为主题的华为也首次亮相此次展览会,展会上华为围绕智能光储电站、行业绿电、家庭绿电三个场景展示自己的产品。华为智能光伏业务总裁陈国光表示:“要构建以新能源为主体的新型电力系统,光储融合将是必由之路。而储能在未来能源转型中的重要价值,已经形成共识。而储能技术的融合创新将最终助力实现从光伏平价迈向光储平价。”

B 构建新型电力系统,2030年新型储能有望增加到1.5亿千瓦左右

构建以新能源为主体的新型电力系统,需要储能。但是需要多少储能?什么形式储能将胜出?与会专家针对这些现实问题作出自己的思考。

中国科学院院士欧阳明高认为,双碳目标下,传统的源随荷动的传统电力系统将发展成为源、网、荷、储的互动的调控模式,我们会遇到能量平衡的挑战,包括日内的能量平衡,也包括年内的能量平衡,还包括区域的能量平衡。电力系统灵活性也是一大挑战。因此,储能技术作为其中的瓶颈技术必须要解决。从长远看,氢能和储能电池是未来储能的主流方式。其中,锂离子电池为代表的动力电池是短周期分布式小规模可再生能源储存的最佳选择。氢能是集中式可再生能源大规模长周期储存最佳途径。

国家电网总工程师陈国平认为双碳目标必将带来能源电力结构深度变革,必须解决电力供应、电网安全稳定运行及新能源高效利用的问题。发展抽水蓄能电站和新型储能是提升系统调节能力、促进新能源消纳的重要措施,是新型电力系统中不可或缺的有机组成部分。

陈国平还从一组数据出发提出一个开放问题。受寒潮影响,1月6日—8日,国网经营区域风电出力从1.1亿千瓦下降最低至0.6亿千瓦时,最大降幅达0.5亿千瓦。也是1月6日—7日,国网经营区域最大用电负荷从9.1亿千瓦上升至9.6亿千瓦,上升0.5亿千瓦。

去年,华北、东北夏季“极热无风”,最长低出力持续时间分别达58小时、92小时,西北冬季冷空气间歇期,低出力最长持续时间接近120小时。光伏方面,2020年,华东和华中低出力集中在冬季,单次最长持续达8天,湖南、江西受持续大范围阴雨影响,低出力持续时间最长超10天。

陈国平认为,未来日内波动储能可以解决,长期内低出力与高负荷之间的矛盾,仅依靠储能,成本就会非常高。按照2030年风电、太阳能装机达到12亿千瓦的目标,储能规模配置要在2.2亿千瓦左右,抽水蓄能最多达到1亿千瓦,另外1亿千瓦的储能怎么规划,需要业界深入思考。

电力规划设计总院院长杜忠明提出未来的电力系统一方面需要对现有的大电源、大电网的形态进行挖潜、改造、升级,让电力系统尽可能调动内部的调节能力和资源,为新能源的发展服务。但仅依靠现有系统来做这件事已经无法适应如此大规模的新能源发展的需要,尽快形成一个源、网、荷、储融合互动的新型的电力系统迫在眉睫。

杜忠明预测,2025年全国新型储能(抽水蓄能之外各类储能总称)规模约3000—5000万千瓦,2030年进一步增加到1.5亿千瓦左右。为实现碳达峰、碳中和目标,未来新型储能规模将超10亿千瓦。随着新型储能工作位置由峰荷向腰荷延伸,配置时长将由“十四五”的2—4小时逐步延长。

C 储能应有规划,要高质量发展,不能为了配储能而储能

储能如此重要,但是也应高质量发展,这也成为与会共识。

峰会上,杜忠明直言现在不少省市推行的新能源配储能并不能解决所有问题。简单新能源加储能无法达到和常规运营电站一致,必须智慧融合,建设大规模电网友好型新能源电站。在新型储能规划中,不能因为某种储能形式成本下降很快,就当作主要的。中国地缘广阔,每种储能(形式)都有广阔的应用场景。他建议,“十四五”期间在内蒙古、新疆、青海、甘肃、四川、云南等西部新能源富集地区以新型友好绿色电站模式布局一批电源侧新型储能;在京津冀、长三角、粤港澳大湾区等中东部负荷中心地区以源网荷储模式布局一批电网侧和用户侧新型储能;在偏远地区结合分布式新能源布局一批新型储能,重点解决独立供电问题。

储能要发展还要高度重视新型储能产品的技术标准和高质量问题,储能要高质量发展,不能为了配储能而配储能。

中国光伏行业协会理事长、第十三届全国人大代表、阳光电源股份有限公司董事长曹仁贤提出,要从宏观上考虑能源的搭配及储能方式的合理配置,要构建与之相适应的电网调节能力、市场机制和产业政策。现在储能行业自身仍然存在创新能力不足,总体成本偏高,应用场景洞察力不足等问题,只有储能具备了经济性,才能实现真正的大规模发展。

中关村储能产业技术联盟创始人、常务副理事长、中国能源研究会储能专委会副主任委员俞振华提醒,现在很多省份强制新能源装机配置储能,也有可能造成劣币驱逐良币。储能产业健康发展需要政策机制强有力保障和支持,需要源于顶层机制的设计、适应市场机制的商业模式。

南方电网创新管理部副总经理郑耀东指出,双碳目标为储能的发展提供了新的机遇,储能有了大规模发展的条件,目前它的成本正在不断快速下降。但如果出现恶性竞争,则会影响到储能的质量和使用。

关于未来哪种储能技术胜出,中关村储能产业技术联盟理事长、中科院工程热物理所研究员陈海生认为应该靠市场来投票,未来一段时间各种储能技术还将长期并存。他还分享了一组数据,截至2020年底,中国已投运储能项目累计装机规模35.6吉瓦,占全球市场总规模的18.6%,同比增长9.8%。其中,抽水蓄能的累计装机规模最大,为31.79GW,同比增长4.9%;电化学储能的累计装机规模位列第二,为3269.2MW,同比增长91.2%;在各类电化学储能技术中,锂离子电池的累计装机规模最大,为2902.4兆瓦。

D 储能要发展,还是应尽快解决身份问题

与去年的峰会相比,今年大家对储能身份的焦虑仍然有,但是提的少了更多。大家似乎已经心知肚明,顶层设计的呼吁要有,但微观层面,项目怎么做赚钱,怎么能做得更好,在储能赛道中变成头部企业也头等重要。

峰会上,不少与会代表提出应尽快加快新型储能规模化发展的顶层设计、尽快形成一个完整的新型电力系统规划设计的理论体系,把新型储能纳入到规划设计里去,明确储能发展应用的路线图和时间表。储能技术、标准、电力市场建设等也是常谈常新的问题。

海博思创股份有限公司董事长张剑辉的提议就一针见血。他提出:一要给储能独立身份,可以参与市场交易。不要听从于火电厂或者新能源电站。二,政策莫要朝令夕改(主要指参与服务市场的价格),会让社会资本观望,很难大规模快速发展。三,适当引入新能源参与市场交易,引入市场化惩罚机制,激发它对发电预测的精度、突发情况响应的需求,自然它有动力,提高储能配备。四,新能源强制配置的这部分储能,建议要纳入电网的统一规划,便于电网统一调配,真正把它在新能源场内的作用发挥出来。

现场值得关注的还有用户侧储能。相对于新能源配套储能、电网侧储能的热闹,用户侧储能现在有点儿落寞。展会上随机采访布局用户侧储能业务的厂家,多数表示现在峰谷负荷套利空间有限,尤其是在一般工商业电价连降的情况下,用户侧储能发展积极性似乎并不高。

中恒电气上海煦达新能源科技有限公司总经理李剑铎在分论坛上分享他的一些看法。他觉得国内习惯什么事情都做很大,电网侧储能或者新能源配套储能都是几十兆瓦时以上的。包括用户侧储能,大家谈起来也至少是10兆瓦时、20兆瓦时。他做用户侧储能的体会则是,国内真正海量的工商业用户,很多都只能装个几百度,他一个变压器才250千伏安、350千伏安400千伏安,能装个1兆瓦时的都算中型企业。这里面就衍生出一个问题,海量中小型用户装储能的赢利点在哪里。除了峰谷套利,李剑铎还在用梯次电池做中小型用户储能。也在努力探索用户内部挖掘需求量管理,然后跟电网侧做交互需求响应,参与到电力市场交易、参与到新能源配套消纳中。

这与比亚迪电力科学研究院院长尹韶文介绍英国的一个储能项目有点类似。几百套储能设备,但每一套都很小,都是3000瓦3度电、6000瓦6度电的储能,他们把这些储能集中一个平台上做虚拟电厂,参与到电力市场交易。

峰会上,储能人还忙于讨论前沿技术,储能成本到底能降到多低,资本如何对接进来等等。在峰会圆桌对话环节,国家电力投资集团战略规划部战略管理处处长李鹏提到,双碳目标之前,发电管发电,反正未来包销,一切都很简单。现在要构建新能源为主体的新型电力系统,物理形态、运行逻辑中电源、电网、用户都要做出调整。电网企业不能够统购统销,用户也不能不关注电从哪里来,所有参与方都要主动被动为新型电力系统做出调整,这种改变将是巨大的。

但主动总会掌握先机。对储能市场的争夺,正是一种主动。

>> 记者观察

安全是储能发展的前提

国内电池储能站目前处于快速发展阶段,由于缺乏商业模式,有的项目为争取好的收益,不断压缩成本,消防安全投入被忽略或者降到最低。有专家调研了解到,国内有些储能项目,设置于写字楼地下2层,灭火救援困难,有的则与相邻建筑贴邻,发生火灾容易扩大蔓延,有的缺乏早期预警和灭火设施,有的采用集装箱箱体,耐火性差等等;另一方面,锂离子储能热管理技术和消防安全技术还有待研究提升,比如隐患分析、火灾检测预警、隔热、自动灭火等技术。

事故还暴露出监管能力不足。截至2020年底,国内储能行业共有国家标准13项,行业标准18项,其中已颁布20项,11项正在编制流程中。由于对锂离子电池储能危险性认识不足,相关国家标准消防安全约束宽松。相对应的,到去年底,国内电化学储能的累计装机规模已达3269.2兆瓦,锂离子电池的累计装机规模为2902.4兆瓦。

南方电网调峰调频发电有限公司技术中心总经理陈满,参与了《电化学储能电站设计规范》消防安全条款修编。他认为,北京“4·16”储能电站火灾事故,短期内会造成部分储能项目停工检查整改乃至取消,但是从电化学储能行业健康有序长远发展来说,这是一个契机。这个事件将促进大家深入反思安全问题是储能发展的前提,行业将加强对火灾安全的关注和投入,政府将从标准完善、加强监管力度和推动技术创新、发展政策导向等方面促进储能行业健康有序发展。

峰会期间举办的储能安全与标准论坛上,陈满作了《电化学储能电站设计规范》消防安全条款修编思路主题报告。他指出时有发生的锂离子电池储能站火灾事故,严重威胁人身安全、资产安全以及储能行业的健康有序发展,行业必须加强锂离子储能消防安全管理。提升锂离子电池储能站安全水平,首先要从储能站建设抓起。

陈满介绍,《电化学储能电站设计规范》消防安全条款修编于今年3月前已经完成专项调研、火灾试验研究、条款修改,征求意见稿将于近期发布。《电化学储能电站设计规范》消防安全条款修订结合锂离子电池建筑定性和储能电站火灾爆炸特性,从锂离子电池厂房总平面布置及平面布置、电池厂房建筑耐火、消防给水与灭火系统、事故通风、火灾报警系统、与其他建筑合建等多个方面给出具体技术要求,在标准建设层面切实推动储能产业健康发展。

原标题:双碳目标下,储能将迎来跨越式发展 风来了,储能这次能飞多高?

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