中国电力科学研究院王铁柱：长时储能技术可以降低能源转型的风险-北极星储能网

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以长时储能+新能源的技术路线，可以更大规模的去替代CCUS+化石能源+新能源的技术路线。

——中国电力科学研究院有限公司系统所前瞻室副主任王铁柱

北极星电力网、北极星储能网2023年9月11-12日于宁夏银川举办“2023储能市场化创新应用论坛”。会上，中国电力科学研究院有限公司系统所前瞻室副主任王铁柱做了题为《新型电力系统发展挑战与长时储能需求》的报告。

他从长时储能系统的角度分析遇到的挑战以及对长时储能的需求。

他表示，到了2060年，非化石能源占比将超过80%以上，消耗电量的90%以上来自于非化石能源，电能在终端能源消费里面的占比70%以上。过去火电、水电等出力相对可控，所以过去都是源随荷动的系统，负荷随机变化，我们通过控制电源的出力去跟踪负荷的变化来保持实时平衡。但未来建设以新能源为主的新型电力系统，新能源发电具有随机性、波动性，电力电量时空分布极度不均衡，丰饶和短缺交织等保证供需的平衡挑战，也就是我们所说的充裕性挑战。

另外，他表示，新能源发电设备本身跟传统的常规机组也有较大区别，新能源大规模替代常规机组以后，系统整体的强度支撑等变弱，因此带来了安全性的挑战。由于有充裕性、安全性的挑战，未来的电力系统需要运行，那就需要多行业、多系统的协调，以及辅助服务作为支撑，在原来的发电成本以外还有很多综合成本，因此又带来了经济性和体制机制的挑战。

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他提出，为了保证不弃风光以及保证高峰时段的用电，需要大约0.7倍的最大负荷灵活调节能力，这部分的能力就需要储能来调节。他预测，从2060年的波动范围来看，新能源出力占系统总负荷比例低的时候占16%、高的时候占142%，低的时候就需要储能来支撑，高的时候又需要储能将电量给存储起来，然后进行时间上的平移。新能源长时间大范围的功率波动，给系统消纳、安全，以及储能的利用带来了巨大的需求与挑战。另外新能源出力还有季节性的偏差，这就需要更长时间尺度的储能。

他表示，长时储能其实没有明确的定义，有的报告称4小时储能为长时储能，而美国将10小时储能才成为长时储能，这个标准很难界定。总之，新能源发电渗透率越高，那么它需要的储能的时长越长。有了大容量、长周期的储能，就可以实现跨天、跨月、跨季节的能量存储转移和转换，保证未来电力系统的平稳运行。

他提出，长时储能一般分为机械储能、电化学储能、化学储能和储热四大类，其中机械储能现在前景比较好、发展比较成熟的是抽水蓄能、压缩空气储能，而现在锂电池为主的电化学储能不太合适做这种长时的储能。目前先进压缩空气储能的设计效率可以到70%，主要的制约因素还是能效转换低，以及度电成本比较高。

从电化学储能方面，液流电池相对于锂电池来说，能量存储和功率转换也是可以解耦去设计的，相对于锂电池来说可以用来做长时储能设计。这种技术最大的问题是成本比较高，优点是电解液能量存储的成本，随着设计的小时数增加可以分摊下来，储能时长越长，单位造价就越低。

他总结指出，成本还是制约长时储能规模化应用的第一要素，目前抽蓄还是发展较好的技术路线。

储能除了要跟其他形式储能技术去竞争以外，还需要跟其他的新型电力系统解决方案去竞争，比如说负荷侧的灵活性响应，储能也要与它去做对比，尤其是长周期的储能。

最后，他表示，新型电力系统是比较复杂的系统工程，是需要源网荷储一起努力去实现的。长时储能技术会影响电力系统的演化路径，可以降低能源转型的风险。长时储能技术取得突破以后，新能源的发展规模可以进一步扩大。以长时储能+新能源的技术路线，可以更大规模的去替代CCUS+化石能源+新能源的技术路线，对于加快实现双碳目标，降低能源转型风险和成本是具有重要意义的。

（以上内容根据现场速记整理，未经嘉宾审核）

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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