2023電力儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及走向分析

電力儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及走向分析2050取得階段性成果，能源生產(chǎn)和終端消費(fèi)環(huán)節(jié)新能源比重將超過(guò)“兩個(gè)50

隨著國(guó)家對(duì)于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的重視以及技術(shù)更新速度3技術(shù)類型特性比較如表1所示。表1儲(chǔ)能技術(shù)類型特性比較Tab.1Performancecomparisonbetweenandamongdifferentenergystoragetechnologies儲(chǔ)能 儲(chǔ)能型 壽命 優(yōu)點(diǎn) 應(yīng)用圍 響應(yīng)間 效率化學(xué)儲(chǔ)能

調(diào)頻、容量備用抽水儲(chǔ)能>30a技術(shù)熟成較、命長(zhǎng) 廣泛用調(diào)、頻備用 抽水儲(chǔ)能>30a技術(shù)熟成較、命長(zhǎng) 廣泛用調(diào)、頻備用 分鐘級(jí) 物理儲(chǔ)能壓縮空氣30~40a電源場(chǎng)景壽命、能定 廣泛用調(diào)、頻備用 分鐘級(jí) 50%~70%電源場(chǎng)景鋰離子電池5~10a能量度大 輔助再能備、峰、 百毫級(jí) 鉛炭電池3~8a性價(jià)比高、技術(shù)成熟調(diào)節(jié)削峰填谷、容量備用百毫秒級(jí)70%~90%其他儲(chǔ)能超級(jí)電容>30000次響應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)換效率高電能質(zhì)量調(diào)節(jié)、USP、削峰等毫秒級(jí)70%~90%

百毫級(jí) 75%~85%在用電高峰時(shí)期或電能短缺時(shí)將勢(shì)能轉(zhuǎn)化成電能/[7]。鋰離子電池被認(rèn)為是當(dāng)下綜合性能最好的電

全釩液流電池的儲(chǔ)能介質(zhì)是含有釩離子的水溶液[8]。在溶液中，釩離子的價(jià)態(tài)可以變化，通過(guò)鉛炭電池是從傳統(tǒng)的鉛酸電池演進(jìn)而來(lái)的電容型電池技術(shù)，在鉛酸電池的負(fù)極中加入了活性2005年1

全釩液流電池等方面的研發(fā)和應(yīng)用已處于國(guó)際先MW2MW359準(zhǔn)14項(xiàng)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)若干項(xiàng)。表2國(guó)內(nèi)、外典型MW級(jí)電池儲(chǔ)能電站Tab.2ThelistoftypicalMWlevelenergystoragepowerstations安裝地點(diǎn)電池類型儲(chǔ)能規(guī)模應(yīng)用功能美國(guó)加利福尼亞州液流電池25MW×3h風(fēng)場(chǎng)和光伏電站削峰填谷中國(guó)遼寧臥牛石風(fēng)場(chǎng)液流電池5MW×2h提升電網(wǎng)接納可再生能源能力智利安多法加斯大鋰離子電池20MW×0.33h電網(wǎng)調(diào)頻及備用電源智利阿塔卡馬鋰離子電池12MW×0.33h電網(wǎng)調(diào)頻及備用電源中國(guó)張北風(fēng)光儲(chǔ)示范工程鋰離子電池14MW×4.5h平抑波動(dòng)、矯正預(yù)測(cè)誤差、削峰填谷改善風(fēng)電電能質(zhì)量江蘇鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能鋰離子電池101MW×2h調(diào)峰、調(diào)頻、應(yīng)急響應(yīng)青海魯能多能互補(bǔ)鋰離子電池60MW×2h對(duì)風(fēng)電、光伏進(jìn)行優(yōu)化和補(bǔ)償，減少棄風(fēng)棄光，平滑出力曲線，削峰填谷2019183.1GW1.2%；國(guó)32.3GW，占全18%202045.2GW到2024年儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大3倍。2019年，我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)取得了重要進(jìn)17圖占占22由于我國(guó)的能源中心和電力負(fù)荷中心距離跨[9]。在

電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)及微電網(wǎng)各應(yīng)用場(chǎng)景，儲(chǔ)能發(fā)揮的功能及其對(duì)電力系統(tǒng)的作用各不相同。圖1近年來(lái)我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能電站累計(jì)裝機(jī)規(guī)模Fig.1TheaccumulativeinstallationscaleofelectrochemicalenergystoragepowerstationinChinainrecentyears123表3國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)相關(guān)政策對(duì)比Tab.3TherelativepoliciesonenergystorageinStateGridCorporationofChinaandChinaSouthernPowerGrid儲(chǔ)能用 國(guó)家網(wǎng) 南方網(wǎng)電源側(cè) 支持源置能 鼓勵(lì)源配儲(chǔ)能電網(wǎng)側(cè) 將儲(chǔ)納電規(guī)并動(dòng)整 推進(jìn)電儲(chǔ)發(fā)、動(dòng)儲(chǔ)用、電儲(chǔ)應(yīng)及常用側(cè)能展用戶側(cè) 可參電需響、量衡荷特改，優(yōu)先在電網(wǎng)調(diào)峰困難、改造升級(jí)成本較高的地區(qū)投資建設(shè)

推動(dòng)完善電力市場(chǎng)機(jī)制，支持各類主體按照市場(chǎng)規(guī)則建設(shè)和運(yùn)營(yíng)儲(chǔ)能系統(tǒng)電源側(cè)儲(chǔ)能在傳統(tǒng)發(fā)電領(lǐng)域主要是參與輔助調(diào)頻服91292019年91.9億1.9820%，[14-15]機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性[16]，加裝儲(chǔ)能系統(tǒng)可以跟蹤新能源發(fā)電計(jì)劃出力，在出力較低時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。100MW風(fēng)/40MW光伏/20MW50MW光伏/15MW儲(chǔ)能；遼寧臥牛石風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電項(xiàng)目配置50MW風(fēng)電/5MW400MW風(fēng)電/200MW光伏/50MW/50MW電網(wǎng)側(cè)2018也是世界容量最大的電化學(xué)儲(chǔ)能電站集群在江蘇2010年4MW/16深圳寶清電池儲(chǔ)能電站，成100MW/100電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站；2模為60MW/120Wh200MW/800100MW/400正在在特高壓電網(wǎng)中，儲(chǔ)能是提供系統(tǒng)備用和應(yīng)急

在配電網(wǎng)中，儲(chǔ)能可有效補(bǔ)充電力供應(yīng)不足，治理配電網(wǎng)薄弱地區(qū)的“低電壓”或分布式能源接入后引起的“高、低電壓”問(wèn)題，可同時(shí)解決季節(jié)性負(fù)荷、臨時(shí)性用電、不具備條件增容擴(kuò)建等配網(wǎng)供電問(wèn)題，有效延緩配網(wǎng)新增投資。美國(guó)芝加哥電力利用可回收儲(chǔ)能設(shè)備延緩變壓器升級(jí)投資，屬電網(wǎng)側(cè)延緩輸變電設(shè)施建設(shè)的典型應(yīng)用。用戶側(cè)用戶側(cè)儲(chǔ)能還可與分布式可再生能源結(jié)合開展光儲(chǔ)一體、充儲(chǔ)一體應(yīng)用。嘉定安亭充換儲(chǔ)一體化電站項(xiàng)目，將電動(dòng)汽車充電站、換電站、儲(chǔ)能站和電池梯次利用等多功能進(jìn)行融合。江蘇車牛山島能源綜合利用微電網(wǎng)項(xiàng)目由儲(chǔ)能設(shè)備及風(fēng)、光、柴油機(jī)組成，是國(guó)內(nèi)首個(gè)交直流混合智能型微電網(wǎng)。然而，當(dāng)前國(guó)內(nèi)用戶側(cè)儲(chǔ)能同樣面臨挑戰(zhàn)：一2微電網(wǎng)微電網(wǎng)作為未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展方向，在提高能源供應(yīng)