我国能源电力发展“十大畅想”(之五)

五、新型储能能成为新型电力系统的“压舱石”吗

在“双碳”目标的具体指引下和新型电力系统的构建过程中,未来我国电力系统中风光等新能源装机的占比将不断提高,并且会逐渐挑起电力供应的“大梁”。但由于风光等新能源发电具有间歇性、波动性、随机性的特点以及现行电网系统是以煤电机组为主导的相对稳定的发电、输配电和用电系统,调峰能力不足和传输容量受限成为制约新能源发展的主要“瓶颈”。因此,构建以新能源为主导的新型电力系统显得迫在眉睫。

按照2022年3月出台的《“十四五”现代能源体系规划》的指导逻辑,提高电力系统灵活性将是构建新型电力系统的关键要素,而合理配置储能则是有效解决电力系统灵活性的主要途径。因为借助储能装置实现了在时间维度上“搬运”电能的能力,就宛如一个超大号的“充电宝”,在风光等新能源大发时或者用电低谷时及时充电,在风光等新能源出力小或者用电高峰时快速放电,有效平衡发电和用电之间“时间差”,还能配合常规火电等参与电力系统调峰调频。

特别是随着多能互补和源网荷储“两个一体化”的提出,整个电力系统正从“源-网-荷”向“源-网-荷-储”转化,储能将成为新型电力系统的第四大基本要素。如果说风光水火核储是“一盘棋”,未来是属于新能源的时代,那么储能的作用必不可缺,有可能会成为最耀眼的那颗“明珠”。

目前,抽水蓄能和新型储能被认为是电力系统灵活性调节工具箱里的两大工具,但两者之间都具有各自不同的显著特质和应用场景。从综合条件上讲,抽水蓄能虽然是当前技术最成熟、经济性最优、调节响应最快、最具大规模开发条件的储能方式,但也存在电站建设受到地理环境条件限制多、初始投入高、审批周期长、回报效益低等明显不足,难以支撑未来储能产业的多元化、多样化、普遍性、随机性的发展需求。而新型储能则不同,具有建设周期短、选址简单灵活、调节能力强、品种繁多、选择渠道广等优势,与新能源开发消纳的匹配性更好,无论是在电源侧、电网侧还是需求侧、用户侧,都可以做到遍地开花、百花齐放。

但是,新型储能要想真正担负起现代能源系统“压舱石”的重任,也有其难以克服的“痛点”与难点:首先是安全性,作为一种载能设施,安全是新型储能发展的前提,否则会直接影响到电网的安全高效运行,近期多起安全事故引发广泛关注,充分说明了储能技术和标准建设还有很长的路要走;其次是经济性,在目前的投入成本、价格体系和商业模式下,储能参与深度调峰尚不具备经济性,政策亦缺乏可操作性;再者是技术性,目前有不少关键核心技术仍存在亟待突破的瓶颈,这也是破解提升和系统解决新型储能效率、寿命、安全、经济性水平的核心问题。

一言以蔽之,新型电力系统是以新能源为主体的电力体系,实现了由源随荷动的实时平衡逐步向源网荷储协调互动的非完全实时平衡转变,而新能源发展的天花板或许在于新型储能技术的高低,这既是有效克服新能源大规模运用的终极难点,也是成功构建新型电力系统的关键“密码”。