在能源轉(zhuǎn)型背景下,全球可再生能源近年來蓬勃發(fā)展,而長時儲能需求也隨之不斷擴大。長時儲能一般定義為持續(xù)放電時間4小時以上的儲能技術(shù)。長時儲能的應用有效提高風光發(fā)電消納能力;兼顧儲能系統(tǒng)快速響應特點與長期輸出能力,提高電網(wǎng)的靈活性;能夠更好地實現(xiàn)電力平移,提高電力峰谷套利能力。2022年全球/中國已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模237.2/59.8GW,以鋰電儲能為主的新型儲能裝機增長迅速。
長時儲能技術(shù)種類豐富,可以分為機械儲能、電化學儲能、熱儲能以及氫儲能四大主線。機械儲能包括壓縮空氣、抽水儲能、重力儲能;電化學儲能根據(jù)材料不同分為鋰離子電池、鈉離子電池、鉛蓄(碳)電池和液流電池儲能;熱儲能主要為熔鹽儲能。其中,抽水儲能和鋰離子電池儲能發(fā)展較為領先。
抽水儲能經(jīng)濟性最高,降本仍是未來長時儲能發(fā)展的主要驅(qū)動力。抽水儲能技術(shù)發(fā)展成熟,度電成本低至0.21-0.25元/kWh,顯著低于其他儲能技術(shù)。受制于建設周期長、地理限制因素大,抽水儲能電站發(fā)展較為局限。新型長時儲能技術(shù)具備發(fā)展空間,鋰離子電池、液流電池、重力儲能、鉛碳電池、壓縮空氣儲能成本僅次于抽水儲能,度電成本約為0.44元/kWh、0.49元/kWh、0.5元/kWh、0.56元/kWh、0.63元/kWh。鈉離子電池儲能、熔鹽儲能、氫儲能度電成本偏高,約為0.84元/kWh、0.89元/kWh、1元/kWh,成本優(yōu)勢尚不明顯。
抽水蓄能項目
新型長時儲能經(jīng)濟性改善取決于設備與材料成本的降低。機械儲能壽命較長,為30年左右,因此儲能度電成本較低。壓縮空氣儲能所使用設備較為成熟,未來有望通過提升系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率降低度電成本;重力儲能技術(shù)尚未達到普遍商業(yè)化的水平,成本的下降依賴于技術(shù)突破。熔鹽儲能主要應用于光熱發(fā)電、余熱收集和火電廠改造等有限領域。電化學儲能的設備協(xié)調(diào)能力較強,因此有較大的耦合潛力,其中鋰離子電池、液流電池和鉛碳電池經(jīng)濟性較突出,材料成本的下降以及轉(zhuǎn)化效率的提升決定了成本下降空間。氫儲能具有廣闊前景,目前由于制、儲端成本高昂暫不具備經(jīng)濟性。
原標題:全球長時儲能需求愈發(fā)旺盛