隨著技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景拓展,混合儲(chǔ)能應(yīng)用潛力日益凸顯,正逐步成為能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。近期,工信部發(fā)布《新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案(征求意見稿)》,提出鼓勵(lì)結(jié)合應(yīng)用需求探索開發(fā)多類型混合儲(chǔ)能技術(shù)。
據(jù)了解,混合儲(chǔ)能系統(tǒng)采用兩種或兩種以上具有不同性能特點(diǎn)的儲(chǔ)能技術(shù)組合,以提高系統(tǒng)整體性能。在業(yè)內(nèi)人士看來,該模式能夠在彌補(bǔ)單一儲(chǔ)能技術(shù)缺陷、提升系統(tǒng)效率的同時(shí),推動(dòng)多種新興電池技術(shù)發(fā)展,前景廣闊。
項(xiàng)目建設(shè)提速
近年來,我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,鋰離子電池、鈉離子電池、液流電池等新型儲(chǔ)能技術(shù)如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。而隨著應(yīng)用場(chǎng)景的持續(xù)拓寬和系統(tǒng)需求的細(xì)化,單一類型的儲(chǔ)能已難以滿足市場(chǎng)需求。在此背景下,混合儲(chǔ)能應(yīng)運(yùn)而生。
據(jù)了解,混合儲(chǔ)能通過互補(bǔ)性能強(qiáng)、功能多、風(fēng)險(xiǎn)分散和綜合效率高等優(yōu)勢(shì),能夠?qū)崿F(xiàn)“1+1>2”的效果,因此備受業(yè)內(nèi)關(guān)注。2022年,國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》提到,結(jié)合系統(tǒng)需求推動(dòng)多種儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用,開展復(fù)合型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范。
政策引導(dǎo)下,混合儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)不斷提速,多個(gè)項(xiàng)目并網(wǎng)投運(yùn)。在項(xiàng)目示范方面,國家能源局今年初發(fā)布《新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單》,共56個(gè)項(xiàng)目入選,其中包括山東省利津縣795MW/1600MWh、山西省朔州市平魯區(qū)100MW/200MWh、新疆維吾爾自治區(qū)哈密市伊州區(qū)256.5MW/1000MWh在內(nèi)的7個(gè)混合儲(chǔ)能項(xiàng)目。入選的混合儲(chǔ)能項(xiàng)目之多成為此次新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范的一大亮點(diǎn)。
6月,由中國中車集團(tuán)旗下中車株洲所設(shè)計(jì)、施工、供應(yīng)設(shè)備的中電建新疆巴里坤156MW/624MWh儲(chǔ)能項(xiàng)目正式投入運(yùn)營。該項(xiàng)目配置150MW/600MWh磷酸鐵鋰電池艙、2.5MW/10MWh半固態(tài)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、2.5MW/10MWh全釩液流儲(chǔ)能系統(tǒng)和1MW/4MWh鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng),形成了多元儲(chǔ)能體系。
10月, 新疆烏魯木齊甘泉堡400MW/1600MWh混合電化學(xué)共享儲(chǔ)能項(xiàng)目在新疆烏魯木齊甘泉堡經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)啟動(dòng)。該共享儲(chǔ)能項(xiàng)目采用電化學(xué)儲(chǔ)能形式,磷酸鐵鋰、先進(jìn)鈉離子、全釩液流等多種混合技術(shù)路線。
產(chǎn)業(yè)鏈待完善
整體來看,混合儲(chǔ)能形式多樣,以“磷酸鐵鋰+”為主,包括“磷酸鐵鋰+液流電池”“磷酸鐵鋰+飛輪”等。業(yè)內(nèi)分析認(rèn)為,當(dāng)前,我國電化學(xué)儲(chǔ)能以磷酸鐵鋰電池為主,而混合儲(chǔ)能能夠解決單一磷酸鐵鋰技術(shù)路線存在的短板。并且,在某一儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)生故障或失效時(shí),其他技術(shù)仍可以繼續(xù)提供能源存儲(chǔ)和釋放。
“混合儲(chǔ)能涵蓋多種儲(chǔ)能技術(shù)類型,可以滿足多樣化的場(chǎng)景應(yīng)用需求。比如,鈉離子電池在低溫條件下性能良好,可以擺脫對(duì)鋰資源的依賴,且未來成本也可能低于鋰離子電池。”廈門大學(xué)中國能源政策研究院副教授吳微在接受記者采訪時(shí)指出。
不過,盡管混合儲(chǔ)能頗具優(yōu)勢(shì),項(xiàng)目建設(shè)也已取得一定進(jìn)展,但要實(shí)現(xiàn)更廣泛的商業(yè)化應(yīng)用仍存在挑戰(zhàn)。據(jù)了解,目前,混合儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈尚不完善,且不同類型的儲(chǔ)能設(shè)備之間存在相互作用和協(xié)作的關(guān)系,管理復(fù)雜。
“混合儲(chǔ)能系統(tǒng)包含多種技術(shù),每種技術(shù)所需的環(huán)境和條件存在差異,比如飛輪儲(chǔ)能通常安排在商業(yè)綜合體的底部,但電化學(xué)儲(chǔ)能并不適合放在這里,這就增加了儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃和布局的復(fù)雜性,對(duì)于投資人來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。”中國新能源電力投融資聯(lián)盟秘書長彭澎對(duì)記者表示。
“由于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中每項(xiàng)技術(shù)都有其各自的工作原理和運(yùn)行特性,因此需要專業(yè)的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)來確?;旌蟽?chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和高性能。”一位儲(chǔ)能行業(yè)分析師對(duì)記者說。
另外,吳微表示,混合儲(chǔ)能中,除鋰離子電池儲(chǔ)能外,其它技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展程度仍然較低。“可以通過示范項(xiàng)目擴(kuò)大各類儲(chǔ)能的裝機(jī)規(guī)模,進(jìn)行市場(chǎng)培育,加快各類儲(chǔ)能技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程。同時(shí),可對(duì)配置混合儲(chǔ)能的新能源發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)先并網(wǎng)等,增加其應(yīng)用激勵(lì)。”
帶動(dòng)新興技術(shù)
在業(yè)內(nèi)人士看來,未來儲(chǔ)能應(yīng)用將朝著多場(chǎng)景、多技術(shù)路線和多元化方向發(fā)展。綜合優(yōu)化儲(chǔ)能成本和性能將是當(dāng)前和未來電力系統(tǒng)儲(chǔ)能布局的重點(diǎn)方向。通過混合儲(chǔ)能,充分利用不同儲(chǔ)能技術(shù)的長處,將實(shí)現(xiàn)更高效、更靈活的能源存儲(chǔ)和管理。
中金公司研報(bào)指出,鋰電池混合其他技術(shù)路線的項(xiàng)目應(yīng)用陸續(xù)出現(xiàn),多種新型儲(chǔ)能技術(shù)互補(bǔ)以適用多元場(chǎng)景訴求。長期看,隨著儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景更加多元和多種新型儲(chǔ)能技術(shù)更加成熟,在經(jīng)濟(jì)性與適用性的綜合考量下,混合式儲(chǔ)能組合應(yīng)用將會(huì)成為發(fā)展方向。
今年以來,眾多混合儲(chǔ)能項(xiàng)目進(jìn)入并網(wǎng)期。業(yè)內(nèi)有分析認(rèn)為,伴隨著越來越多的混合儲(chǔ)能項(xiàng)目走向?qū)嶋H運(yùn)行驗(yàn)證,混合儲(chǔ)能將迎來跨越式增長,未來幾年內(nèi)有望在特定市場(chǎng)領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)更廣泛的商業(yè)化應(yīng)用。
“混合儲(chǔ)能的商業(yè)化進(jìn)程主要取決于技術(shù)進(jìn)步以及市場(chǎng)需求。短期內(nèi),電力系統(tǒng)的平衡需求仍將以短時(shí)調(diào)節(jié)的靈活性資源為主。同時(shí),混合儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性不明顯,缺乏發(fā)展動(dòng)力。但隨著新能源在發(fā)電結(jié)構(gòu)中的占比不斷提升,對(duì)長時(shí)儲(chǔ)能的需求將不斷增加,混合儲(chǔ)能有望迎來發(fā)展機(jī)遇期。”吳微指出。
另外,業(yè)內(nèi)也有觀點(diǎn)認(rèn)為,混合儲(chǔ)能的發(fā)展,將為各類新型電池技術(shù)帶來更多應(yīng)用空間和市場(chǎng)機(jī)遇。液流電池、飛輪儲(chǔ)能等部分新型儲(chǔ)能成本較高、規(guī)模尚小,或隨著混合儲(chǔ)能應(yīng)用實(shí)現(xiàn)快速滲透。
原標(biāo)題:混合儲(chǔ)能蓄勢(shì)待發(fā)