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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