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新型儲能潛力巨大,上海如何前瞻布局

   2023-04-11 解放日報

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核心提示:隨著雙碳戰(zhàn)略提速邁進,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),正為我國能源轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟發(fā)展提供重要的新動能。與此同時,新能源發(fā)電的隨

隨著“雙碳”戰(zhàn)略提速邁進,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),正為我國能源轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟發(fā)展提供重要的新動能。與此同時,新能源發(fā)電的隨機性、波動性等問題也隨之而來。在此背景下,穩(wěn)定、安全的新型儲能技術(shù),被業(yè)界視為建設(shè)新型能源體系的核心。

“風(fēng)口”之下,各地產(chǎn)業(yè)布局也出現(xiàn)新動向,以儲能技術(shù)為代表的萬億級綠色低碳新賽道正徐徐展開。在曹建華等市政協(xié)委員看來,上海推進儲能行業(yè)發(fā)展大有可為,但還面臨一些亟待解決的問題。比如,儲能行業(yè)的發(fā)展仍缺乏整體統(tǒng)籌規(guī)劃,建議進一步明確和提升儲能產(chǎn)業(yè)在能源戰(zhàn)略體系中的重要位置,制定新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線,在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)布局等方面精準施策。

為經(jīng)濟發(fā)展提供動能

“所謂儲能,簡單來講就是把能量儲存起來,等到需要用的時候再把能量釋放出來。”曹建華委員說,儲能和市民的生活息息相關(guān),從手機充電寶,到電動自行車的電瓶,再到新能源汽車的充電電池,都離不開儲能技術(shù)。有些市民在家中安裝的有儲能設(shè)施的太陽能光伏電站、小型風(fēng)能電站等分布式電站,就是一座小型儲能系統(tǒng)。

隨著國家能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型步伐不斷加快,儲能的作用越來越突出。業(yè)界人士認為,當前,新能源在電力系統(tǒng)中的占比逐步提高,風(fēng)電、光伏等新能源的波動性、間歇性和隨機性特征,給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來巨大挑戰(zhàn),多地“棄光棄風(fēng)”的現(xiàn)象也不容忽視。

在此背景下,新型儲能將在中國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、提升可再生能源比例中發(fā)揮關(guān)鍵作用。上海緯景儲能科技有限公司副總裁谷雨對此有一個比喻:通俗來講,我們可以把新型儲能比作巨型“充電寶”,在用電低谷時,它能儲存新能源的發(fā)電量,在用電高峰時,再利用它釋放“充電寶”的電量。“通過增加儲能這一環(huán)節(jié),能大幅提升新能源并網(wǎng)有效性,提供高質(zhì)量電能。”

與抽水蓄能等傳統(tǒng)儲能形式相比,新型儲能技術(shù)往往具有建設(shè)周期短、選址靈活、調(diào)節(jié)能力強等特點,有助于解決新能源接入電力系統(tǒng)時帶來的強隨機性、高波動性等問題,加速新能源轉(zhuǎn)型的腳步。谷雨說,在城市中心配置儲能系統(tǒng),不僅能節(jié)約配電增容費用,拓展城市內(nèi)已建設(shè)完成的樓宇和工業(yè)園區(qū)負荷,降低用電高峰以及配置新能源車充電樁給電網(wǎng)帶來的壓力,同時又能幫助電網(wǎng)降低高峰負荷,提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平。

在為經(jīng)濟發(fā)展提供新動能的同時,新型儲能本身也成為一項大產(chǎn)業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計,全國已有20多個省市規(guī)劃了“十四五”時期新型儲能的裝機目標。葛群委員說,儲能在整個綠色低碳產(chǎn)業(yè)中,處于承上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié),預(yù)計2025年新型儲能將進入規(guī)模化發(fā)展階段,到2030年全面進入市場化階段,國內(nèi)累計市場規(guī)模達10萬億元。光伏、儲能產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)成為各地政府爭相招引的重點對象。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展需統(tǒng)籌規(guī)劃

盡管儲能產(chǎn)業(yè)方興未艾,但儲能電池等產(chǎn)品的市場供給仍不能滿足龐大的市場需求。谷雨告訴記者,預(yù)計至2025年發(fā)電側(cè)儲能的規(guī)劃裝機量總規(guī)模將超過67吉瓦,但截至2021年,中國新型儲能裝機僅400萬千瓦,市場增量需求巨大。曹建華委員也指出,未來隨著風(fēng)電、光伏等負荷占比逐漸提高,電網(wǎng)調(diào)峰壓力增大,需要積極配置儲能。

曹建華委員注意到,此前,國家能源局已印發(fā)新型儲能項目管理規(guī)范相關(guān)文件,對新型儲能項目備案提出了一些框架性要求,但尚未對新型儲能進行系統(tǒng)層面的規(guī)劃,地方在儲能項目管理方面也缺少具體細則,影響項目申報時的監(jiān)管和報批流程。他建議,應(yīng)加強政府在推進儲能行業(yè)發(fā)展中的作用,明確儲能項目備案并網(wǎng)流程和健全儲能項目管理流程。

記者注意到,布局儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,上海已有不少動作。去年,上海發(fā)布打造未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地發(fā)展壯大未來產(chǎn)業(yè)集群行動方案,明確提出推動開展戰(zhàn)略性儲能技術(shù)研發(fā)。今年3月22日,上海市未來產(chǎn)業(yè)新型儲能專家委員會成立,將把握液流電池、壓縮空氣、飛輪儲能、鈉離子電池等前沿方向,加快固態(tài)電池電解質(zhì)、大功率長壽命氫燃料電池等核心技術(shù)攻關(guān)和關(guān)鍵材料創(chuàng)新。

在委員們看來,上海發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)具備諸多優(yōu)勢。葛群委員說,上海綠色低碳產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)好,還有配套的新材料、信息產(chǎn)業(yè)鏈及國際化人才優(yōu)勢,可通過推動智慧電網(wǎng)、智慧儲能、零碳園區(qū)、深遠海海上風(fēng)電、電動汽車充換電、分布式光伏等應(yīng)用場景的落地,加快樹立國際化低碳智慧城市標桿。

“對我們來說,目前最大的挑戰(zhàn)之一是專業(yè)儲能人才的匱乏。”谷雨告訴記者,儲能人才需要跨界掌握電化學(xué)、電力電子、材料科學(xué)、機械工程等學(xué)科的知識,尤其在儲能生態(tài)鏈中,核心材料技術(shù)亟待突破。希望未來有更多政策出臺,激勵儲能人才的培養(yǎng)與發(fā)展,真正促進儲能行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

葛群委員說,在綠色低碳領(lǐng)域,上海擁有眾多人才、世界一流大學(xué)、高水平研發(fā)機構(gòu)和行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)等,他建議用好這些優(yōu)勢,在綠色低碳領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)、人才、教育、創(chuàng)新“四鏈融合”,涌現(xiàn)更多原創(chuàng)性、引領(lǐng)性、戰(zhàn)略性科技成果,力爭實現(xiàn)極安全、超長時的電化學(xué)儲能技術(shù)等核心技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化。

前沿技術(shù)有待突破

在業(yè)界人士看來,隨著技術(shù)路線的不斷成熟,未來新型儲能將形成“百花齊放”的狀態(tài),儲能的形式和種類也會更加豐富。委員們認為,在化學(xué)儲能電池之外,具備長時間儲能等優(yōu)勢的氫能,有望成為未來儲能的新形式,形成氫能和電能相互補充的關(guān)系。

當前,在新型儲能產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展中,鋰電池儲能仍占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。陶然委員指出,作為新能源的重要組成部分,我國鋰礦儲量十分有限。相關(guān)人士預(yù)測,在未來鋰電乘用車40%占有率的情況下,數(shù)十年就可耗盡已探明儲量,若考慮3C電子、重載商用車、船舶等的需求,鋰電資源更將捉襟見肘。

“氫能來源多樣,不易被‘卡死’,儲存時間長,能量密度高,使用過程中無直接碳排放,既能夠作為電力儲能的方式,也能廣泛應(yīng)用于交通、冶金、化工等多領(lǐng)域,形成能量流轉(zhuǎn),是我國當下能源體系的有效補充和重要一級。”陶然委員說。

記者注意到,去年6月,上海出臺了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃,明確提出重點圍繞交通和儲能等氫能應(yīng)用標準,加強相關(guān)標準體系研究,在能源領(lǐng)域,有序開展氫氣儲能等試點示范,開展氫儲能在可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰、綠色數(shù)據(jù)中心等場景的應(yīng)用。目前已建立了一批示范先導(dǎo)區(qū)域和項目,發(fā)動了一批大型企業(yè)、機構(gòu)參與建設(shè)。

但在委員們看來,氫能產(chǎn)業(yè)仍面臨已有示范規(guī)模較小、發(fā)展周期較長、成本偏高、政策牽引需求大等問題,需要社會各界持續(xù)努力及支持,建議加大氫能產(chǎn)業(yè)示范力度,改善融資環(huán)境,構(gòu)建和拉動氫能制、儲、運、用產(chǎn)業(yè)鏈提升。

范秀敏等委員認為,氫能應(yīng)用領(lǐng)域仍比較窄,上海目前僅在工業(yè)、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域的較小范圍內(nèi)適用氫能,且用量有限。氫燃料電池在重型車輛及船舶、航空等領(lǐng)域的應(yīng)用,氫儲能在可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰、綠色數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的應(yīng)用,均有待推進和拓展。朱紅等委員建議加大氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的試點示范和安全性技術(shù)推廣,圍繞高效且安全的電解水制氫、有機液體儲氫、超級儲能等前沿技術(shù),加快技術(shù)升級,推進工業(yè)應(yīng)用示范工程。



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