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长时储能成行业新风口

2023-01-09 09:13来源:中国能源报作者:李丽旻关键词:长时储能储能系统储能技术收藏点赞

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近日,获得了比尔·盖茨、杰夫·贝索斯等知名企业家注资的美国长时储能公司FormEnergy宣布建厂,计划投资7.6亿美元在美西弗吉尼亚州建设首座铁空气储能系统生产工厂。铁空气储能系统的大规模投建意味着该项储能技术正逐步走向成熟,跨过了规模化生产的门槛。

实际上,除了铁空气储能系统外,近年来,全钒液流电池、压缩空气储能、熔盐储热等新兴长时储能技术同样获得了大量关注,长时储能已成为储能领域的新风口。

风光装机大增推高需求

区别于快速充放电系统,可以实现持续高于4小时或者数天甚至数月的充放电循环的储能系统,通常都统称为长时储能,其中包括压缩空气储能、熔盐储热、液流电池储能、重力储能等新兴储能系统。

据FormEnergy公司消息,该公司研发的铁空气储能系统充放电循环时长可达100小时,远超目前充放电时间在4小时左右的以锂离子电池为基础的电化学储能系统。

近年来,全球电力供应系统中风电、光伏等可再生能源装机占比不断提升。同时,为达成既定的气候目标,可再生能源装机占比在未来数十年更将持续增长,风光发电出力的波动性已然成为当前电力系统面临的重大挑战。以欧洲为例,2022年下半年,风速的波动导致德国等高比例接入风电的国家电网产出不稳,成为推高欧盟电价的关键因素。

在业界看来,长时储能系统将是储存多余电力,保障可再生能源消纳和实现电网稳定的重要方案。市场研究机构伍德麦肯兹在日前发布的报告中指出,充放电循环时长在8小时到100小时之间的长时储能技术,将是改善高比例可再生能源电网稳定性的一大关键。

市场投资规模空前

截至目前,欧美多国都表示,将为新兴的长时储能技术提供资金和政策支持。2022年11月,美国能源部宣布,将为长时储能项目提供至少3.5亿美元的资金支持,充放电循环时长在10小时以上的零碳且低成本的长时储能技术都有望获得资助。欧盟委员会也在近期发布声明称,将为78个具有潜力的初创公司提供高达4.7亿欧元的资金支持,最终名单就包括了以二氧化碳为基础的长时储能初创公司。美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆曾表示,推进储能技术是风光发电全天候可用的关键,美国能源部将采取措施延长储能技术的持续时间,降低发电成本。

值得注意的是,我国长时储能市场规模同样在快速增长,以压缩空气储能、液流储能技术为基础的储能电站规模均已达到了百兆瓦级别。2022年10月,国家能源局批准建设的首个国家级大型化学储能示范项目——液流电池储能调峰电站在大连市正式并网发电。这一项目创下了全球功率最大、容量最大液流电池储能系统纪录,同时也标志着液流电池技术步入产业化发展阶段。

各国政府的高度关注和百花齐放的技术路线让长时储能市场空前火热。伍德麦肯兹指出,全球范围内,在建或已投运的长时储能项目价值已超过300亿美元。2019年至今,全球长时储能项目已经吸引了580亿美元的投资。这些项目如果全部投建完成,全球长时储能装机总量预计将新增5700万千瓦,相当于2022年全球长时储能总装机的3倍左右。

商业化仍有待时日

不过,虽然市场火热,但业界普遍认为,大部分长时储能技术本身尚不成熟,存在着商业模式不明朗、融资困难等多重挑战,储能系统开发商想要扩大规模并实现盈利可能还需要时日。

伍德麦肯兹分析指出,虽然市场上已经涌现出多种长时储能技术,但这些技术远不能满足电网所需。长时储能的市场需求仍面临着其他新兴低碳技术的竞争,包括小型模块化核反应堆技术、绿氢发电技术等。该机构认为,时至目前,抽水蓄能是唯一能够大规模开发的长时储能技术,2030年前抽水蓄能技术可能仍将占据长时储能市场的主导地位。

光大证券则认为,抽水蓄能技术虽最为成熟、平准化度电成本最低,但仍存在设备选址受限、项目开发周期较长的短板。该机构指出,在无资源约束的情况下,平准化度电成本将是衡量各种长时储能技术优劣的最重要指标,但考虑到储能技术特点和应用场景的不同,最终,长时储能市场将呈现百舸争流的格局。

在业界看来,全球范围内长时储能需求广阔,要加快长时储能技术的商业化进程,不仅需要政府政策支持,储能系统开发商也应不断降低生产建设成本,实现新兴技术的规模化应用。


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