全球對“雙碳”以及能源轉型問題的重視,促使新能源發展站在“聚光燈”下,儲能作為其中關鍵一環,迎來重大機遇期。
去年,聯合國氣候變化大會上達成的“阿聯酋共識”,首次強調要“轉型脫離化石能源”,提出到2030年將全球可再生能源發電能力提高到目前3倍,將能源效率提高到目前2倍的目標。根據國際可再生能源署計算,要實現“阿聯酋共識”所設定的目標,全球的儲能容量需要增加6倍。
在這一背景下,新型儲能成為實現碳達峰、碳中和目標的關鍵支撐。2024世界儲能大會主論壇上,多名中外院士專家,以及來自全球10多個國家的國際組織代表、國內外儲能行業機構、著名專家學者和企業家代表會聚,圍繞“譜全球儲能新篇 筑安全綠色高地”主題,探討儲能產業發展方向,為行業發展獻智獻策。
前景與挑戰并存
作為一種能夠存儲和釋放能量的技術,儲能像一個巨大的“充電寶”,在促進新能源消納、推動能源綠色低碳轉型、保障電力系統安全穩定運行等方面發揮著重要作用。
中國工程院外籍院士、加拿大皇家科學院院士徐政和解釋說,風電、光伏發電具有隨機性、間歇性、波動性特點,為了保障電網安全和供電可靠性,發展各類儲能至關重要,所以這一行業欣欣向榮。
我國新型儲能產業規模正在快速增長。工業和信息化部總經濟師、辦公廳主任高東升給出一組數據,2023年新型儲能產值突破3000億元,技術水平不斷提高,產業生態初步形成。
在政策機制和市場驅動下,我國已經逐步建成了品類齊全、配套完整的新型儲能產業體系。十三屆全國政協經濟委員會副主任、國家智能制造專家委員會主任蘇波指出,截至今年9月底,全國已建成投運新型儲能5852萬千瓦/1.28億千瓦時,較去年年底增長約86%,今年1至8月,全國新型儲能累計充放電量約260億千瓦時,等效利用小時數約620小時,有效支撐了電力系統穩定運行和可靠供應,成為未來零碳電力系統不可或缺的構成要素。
從全球看,中國-IRENA(國際可再生能源署)合作辦公室負責人姜昊介紹,2023年全球儲能市場繼續高速發展,新增的投運項目,裝機突破了50個GW,增幅將近70%。中國、歐洲和美國將繼續引領全球儲能市場的發展,三者的裝機規模合計占全球近90%,其中中國占了50%,所以這幾個市場是非常重要的儲能市場。
但另一方面,儲能正陷入自身發展的“桎梏”之中。姜昊指出,新能源在新型電力系統占比和滲透率不斷提高的同時,儲能在技術、經濟和市場的方面仍面臨非常多的挑戰。
技術路線的探索
在儲能技術突破的道路上,在這萬億藍海賽道中,誰將成為站在金字塔頂的人?
“儲能是新型電力系統的蓄水池、‘雙碳’目標的壓艙石,行業必須在快速增長中同步實現高質量發展。”寧德時代新能源科技股份有限公司創始人、董事長曾毓群表示,高可靠是行業發展的根基,高價值是行業良性發展的內驅力?!白鳛橐粋€技術高度密集的產業,只有聚焦價值競爭,創造高價值產品,才能走上良性發展的道路?!?/span>
實現能源綠色轉型,關鍵的瓶頸是應對太陽能和風能的間歇性及不可控性。在中國科學院院士趙天壽看來,要實現以儲能平抑風光發電的波動,在新型電力系統的源、網、荷三側,長時儲能設施的配置都至關重要。大型儲能裝備應具有安全可靠、經濟可行、資源可及三大技術要求。
在我國儲能裝機版圖中,抽水蓄能和鋰電的總占比超98%。其中抽水蓄能技術成熟,但受到地理條件限制;鋰電儲能則具備能量密度高、能量轉換效率高的優勢,但由于其能量載體為固態,擴容并不方便,且對于安全控制要求較高。
趙天壽重點介紹了一項結合上述兩種儲能技術優勢的液流電池,其結構不同于傳統的鋰電,能量儲存在電解液當中。因此,此類電池的儲能時長取決于液罐的大小,具有時長靈活、擴容方便的特點,適用于需求不同的源、網、荷三側?!傲硗猓捎趦δ軋鼍暗囊毫麟姵仉娊庖菏撬芤?,不易著火,也具有較長的循環壽命?!?/span>
破局勢在必行
站在新一輪能源革命節點,破局勢在必行。
如今,在綠色、低碳產業轉型引領下,儲能行業開始由研發示范向產業化轉型,政產學研各界都在積極尋找儲能技術突破口。
“當前,要把促進能源轉型與發展好、利用好儲能緊密結合起來,推動儲能產業高質量發展?!备邧|升表示,要加強新型儲能制造業統籌布局,強化政策支持,加快產業創新,加強資源整合,發揮新型儲能創新中心等平臺作用,布局建設一批儲能領域中試驗證平臺,強化標準支撐引領,統籌推進產品攻關和標準研制。同時,探索可持續發展的儲能商業化模式,不斷拓展儲能產品示范應用。
在本次主論壇上,全球最具影響力的可再生能源領域的政府間國際組織——IRENA,面向全球首次發布儲能專題研究報告《光伏與儲能助力能源轉型》。
儲能產業規?;l展離不開高質量的標準體系供給。針對當下儲能行業安全標準不健全,實證檢驗平臺缺失,難以保證儲能系統的質量和安全問題,報告呼吁推進儲能安全標準體系及實證平臺的建立,從而推動行業健康有序發展。
在加快健全新型儲能標準體系建設方面,中國工程院院士舒印彪在會上強調,重點要推進安全檢測質量環?;厥绽玫葮藴实难兄疲訌娞甲阚E核算體系建設,開展儲能產品全生命周期碳足跡的標準研制,建立產品碳足跡的基礎數據庫和實景數據庫等標準配套。
全球電池聯盟執行董事英格·彼得森介紹,全球電池聯盟自2017年成立以來,旨在建立從礦石開采到電池生產的電池行業監管標準,提高公眾和社會對可持續性風險和影響的認知。在大會期間,聯盟還展示用于建立行業內標準的“電池護照”2.0目標及試點結果。
“該研究報告還探析各國乃至全球如何科學設定儲能裝機目標,引導資金、技術、人才等關鍵資源集中到儲能領域,以加快全球儲能裝機速度,保證全球儲能與可再生能源發展保持步調一致?!盜RENA知識、政策與金融中心主任勞爾·阿爾法羅·佩利科指出,要在2030年實現“阿聯酋共識”所設定的目標,還需要全球不斷擴大在可再生能源、電網、靈活性資源和儲能方面的投資。