12月4日,江蘇單體容量最大的客戶側儲能項目——江蘇國軒新能源科技有限公司儲能電站在南京六合區正式送電投運;此前11月29日,在南通如東沿海經濟開發區,目前江蘇容量最大的電化學儲能站——江蘇豐儲共享儲能項目并網投運……時至年底,接踵投運的新型儲能項目宣告其發展已進入快車道。
根據此前國家能源局在三季度新聞發布會上的披露,今年上半年,全國新型儲能新投運裝機規模約863萬千瓦/1772萬千瓦時,相當于此前歷年累計裝機規模總和。2023年年中,江蘇省發改委印發《新型儲能項目高質量發展的若干措施(征求意見稿)》,提出計劃到2027年,全省新型儲能項目規模達到500萬千瓦左右。可見未來一段時間,在加速競爭的格局下,新型儲能還將繼續保持規模化增長態勢。
為何新型儲能會成為行業發展的“香餑餑”?
江蘇國軒新能源科技有限公司儲能電站
追風逐日,成功“出圈”
儲能,從字面可以理解為“充電寶”,即在風電、光伏等新能源發電,充足時“充電”,在用電高峰或極端場景下,向電網或客戶“放電”。而新型儲能一般是指除抽水蓄能之外的電儲能技術,是應對新型電力系統建設帶來諸多挑戰的調節手段之一。
在我國能源消費結構問題突出、化石燃料對外依存度較高的當下,以電化學儲能為代表的新型儲能,依靠建設周期短、選址靈活和反應速度快等優勢,行業發展尤為亮眼。
句容抽水蓄能項目(在建)
“出圈”原因很簡單
實現“雙碳”目標,能源是主戰場,電力是主力軍,我國從提出“雙碳”目標后,就對電力領域提出了明確的要求,構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統,推動清潔電力資源大范圍優化配置。
隨著新能源大規模接入電網,其固有的間歇性、波動性和不穩定性,使得峰谷差本就大的電網,面臨巨大的消納和電力供需平衡壓力。如何提升電網接納可再生能源能力?
此時,新型儲能成功“出圈”,由于配置靈活、響應速度快的特點,它在保障電力電量平衡、提高系統安全裕度、促進新能源高效利用方面發揮了“四兩撥千斤”的作用。
江蘇大唐呂四港17萬千瓦平價光伏電站
可期前景,離不開政策層面持續發力
今年1月,工業和信息化部聯合6部門發布《關于推動能源電子產業發展的指導意見》,明確加強新型儲能產業發展統籌規劃,提升太陽能光伏和新型儲能電池供給能力,支持新技術新產品在重點終端市場應用,著力提升產業國際化發展水平。
2023年9月5日,工業和信息化部、財政部印發《電子信息制造業2023—2024年穩增長行動方案》,提出要統籌資源加大對鋰電、鈉電、儲能等產業支持力度,加快關鍵材料設備、工藝薄弱環節突破,保障高質量鋰電、儲能產品供給,推動“智能光伏+儲能”在工業、農業、建筑、交通及新能源汽車等領域創新應用。
海上風電
在江蘇,“電化學儲能”斷層“出道”
新型儲能,按照技術類別可以分為機械儲能、電化學儲能、電磁儲能、熱儲能和氫儲能,如果在此基礎上細分,還可以繼續分出十余種形式。
就江蘇的現狀而言:省內新型儲能的工程應用多以電化學儲能為主。關于新型儲能,江蘇起步很早,早在5年前,鎮江率先建成了8座、總容量達10.1萬千瓦/20.2萬千瓦時的磷酸鐵鋰電池儲能電站,是當時全球規模最大的電化學儲能電站集群。
所謂電化學儲能,就是利用反應將化學能轉換成電能,再釋放到電路中,其優點顯而易見:充放時間可以控制在毫秒級,對受端電網頻率的支撐能力較高且布局靈活。因此,近幾年江蘇的電化學儲能也在蓬勃發展。
江蘇豐儲共享儲能項目
11月29日,在南通如東沿海經濟開發區并網投運的豐儲共享儲能項目,占地面積126畝,裝機容量為200兆瓦/400兆瓦時,它是江蘇首個共享式儲能站,論容量算得上是目前江蘇電化學儲能站的“大哥”。
值得一提的是,項目還引入了全新的商業運行模式:即打破儲能站與發電站的“1對1”的傳統對應關系,轉向“1對N”關系,由第三方或廠商負責投資、運維,作為出租方將儲能系統的功率和容量,以商品形式租賃給N個新能源企業用戶。
共享儲能運行模式
這種運營模式的優勢,在于風電、光伏等新能源企業用戶可以在服務時限內,享有儲能充放電權力來滿足自身的供能需求,無需自主建設儲能電站,大幅降低了企業的原始資金投入。
除了電化學儲能外,其他儲能技術示范應用也在江蘇省內日益廣泛。
形式多樣,儲能圈太“卷”了
電磁儲能
2021年,國網江蘇電力成功研制500千瓦超級電容微儲能裝置,并在南京110千伏虎橋變工程應用,可在12毫秒內進入一次調頻模式,響應時間僅為傳統發電機組的千分之一。
電磁儲能擁有較高的技術安全性和布局靈活性,效率高且使用壽命長,它利用正負離子在固體電極與電解液之間的表面上分別吸附,造成兩固體電極之間的電勢差,從而實現能量的存儲。
500千瓦超級電容微儲能裝置
壓縮空氣儲能
機械儲能具有類比于常規火電機組的主動支撐能力,且能夠滿足長時儲能需求,這里面的典型代表就是壓縮空氣儲能技術。2021年9月30日,江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗示范項目并網試驗成功,向國家電網發出了我國首個大型壓縮空氣儲能電站第一度電。(點擊鏈接,跳轉閱讀相關文章)
這是一種在電網負荷低谷期將電能用于壓縮空氣,在電網負荷高峰期釋放壓縮空氣推動汽輪機發電的儲能方式,從而實現電網削峰填谷,提升電網調節能力和新能源消納能力。地下鹽穴具有體積大、密閉好、穩定性高的天然優勢,可為壓縮空氣儲能提供優良的儲氣條件。
金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站
重力儲能另一種較為特殊的機械儲能形式是重力儲能。
今年9月份正式封頂的全國首個重力儲能項目——如東100兆瓦時重力儲能項目主體工程,預計將在明年上半年并網投運,項目主體建筑是一座長122米、寬110米、高148米的35層儲能塔。
如東100兆瓦時重力儲能項目
該項目配備了12600塊單體重量25噸的儲能質量塊,通過自動控制系統在儲能塔內升降進行充放電,同時采用“兩進一出”接線并網方案,即從電網、綠電側接線充電,發電并入電網。
在充電模式下,系統中的同步發電機作為電機使用,吸收電能將重力塊提升到一定的高度對能量進行存儲,完成電能-機械能-勢能的轉換。在放電模式,系統通過釋放重力塊帶動同步發電機發電,完成勢能-機械能-電能的轉換。
新型儲能項目百花齊放的背后,是科學技術快速進步、產業鏈逐步完整、商業模式不斷翻新的“自我革新”。
整個新型儲能家族還在不斷“擴容”,當中借助新型儲能手段實現新舊能源優勢互補,為新型電力系統提供容量支撐和調峰能力,促進能源清潔低碳轉型。