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聚焦长时储能丨电源行业协会秘书长王泽深:长时储能具备诸多优势,前景广阔_能见度

聚焦长时储能丨电源行业协会秘书长王泽深:长时储能具备诸多优势,前景广阔_能见度

随着我国新能源产业的稳步推进和市场的不断扩大,新能源储能产业正在崭露头角。

2023年5月24日-26日,由中国化学与物理电源协会主办的第十三届中国国际储能大会在杭州召开。业内人士对储能行业的新趋势、新路线、新技术进行了广泛的讨论。与往届大会最大的不同是,本次大会增加了“长期储能”的分论坛,得到了与会嘉宾和参展商的热烈参与。

5月27日,中国化学与物理电源协会秘书长王泽申在接受该报专访时指出,可再生能源渗透率的提高催生了多时间尺度储能的需求,长期储能具有诸多优势,因此在中国具有广阔的市场前景。

在长期储能的诸多技术路径中,液流电池尤其是全钒液流电池目前备受资本市场关注。王泽申认为,全钒液流电池仍存在能量密度低、工作温度范围窄、初期成本高等瓶颈,需要未来依靠技术进步来解决。

什么是长期储能?本报记者王泽申报道:“长期储能一般指4小时以上的储能技术,储能系统可以实现跨日、跨月甚至跨季充放电循环。长期储能具有提高新能源吸收能力、替代传统发电方式的潜力,可以为电网提供充足的灵活资源,有效降低电网运营成本,具有更强的峰谷套利和市场盈利能力。”

具体来说,可再生能源渗透率的提高催生了多时间尺度的储能需求。

“用户负荷、风力发电、光伏发电等的不确定性。使得电力系统难以维持电力平衡。需要在分钟、小时、天、季度甚至年等多个时间尺度上提前规划,以保证电力系统的灵活性。”王泽申说,“根据功能不同,储能系统的持续时间有显著差异。短期储能一般侧重于确保电力系统在瞬时扰动下保持平衡等电网安全问题,而长期储能一般侧重于峰谷期供需匹配等经济问题。”

据全球能源互联网发展合作组织预测,到2050年,长期储能容量将占全部储能容量的95%,成为提供能源调节能力的重要手段。

在王泽申看来,长期储能有很多好处。首先,长期储能具有提高新能源吸收能力、替代传统发电方式的潜力。“目前,‘可再生能源加长期储存’已经成为消纳可再生能源、替代传统火电厂的重要解决方案之一。”王泽申说。

其次,长期储能可以为电网提供充足的灵活资源。“在高比例的风和光接入电网后,电力系统的瞬时功率变化更加剧烈。而传统火电机组由于爬坡约束和机组启停限制,很难快速长时间跟踪负荷需求。电网面临着频率稳定和实时功率平衡的问题。长期储能,兼顾储能系统的快速响应特性和长期输出能力,有望成为调频的主力。”王泽申说。

中国科学院院士、中国碳中和能源研究院南方科技大学校长赵天寿也在本次大会中指出,在太阳能等可再生能源占比很低的情况下,可以利用火电来满足调配的需求,但未来如果光伏和风电占比达到70%以上,这种调配必须通过长期储能来实现。

全球咨询公司麦肯锡曾预测,长期储能空的潜在市场将从2025年开始大规模增长。随着可再生能源比重的增加,2025年全球长期储能累计装机容量将达到30-40 GW(对应储能容量约为1TWh),累计投资约500亿美元。

2021年7月,国家发改委、国家能源局发布《关于加快发展新型储能的指导意见》,提出坚持储能技术多元化目标,实现压缩空气体、液流电池等长效储能技术进入商业化发展初期。

液流电池已经成为一个热门话题,因此有必要提高电池性能,降低初始成本。

目前长期储能技术路线有传统的抽水储能、液流电池等新型电化学储能、压缩空气体储能。在液流电池中,又可细分为铁铬液流电池、全钒液流电池、锂离子液流电池、多硫化钠溴液流电池等。

在本次大会上,中国科学院院士赵天寿也介绍了液流电池的特点。与传统电池不同,液流电池的电能储存在电池外部的电解液罐中。最大的特点是动力和能量在结构上解耦。电池本身内部没有电解液,但是能量储存在电解液罐中。

液流电池结构

王泽申告诉导报记者,以全钒液流电池为例,全钒液流电池具有其他电化学储能技术无法替代的本质安全性和长寿命,但目前阻碍其大规模商用的主要原因是性能单一导致的应用场景受限和初始成本高导致的经济性不足。

据光大证券介绍,全钒液流电池是以金属钒离子为活性物质的液态氧化还原可再生电池。当电池充放电时,阳极和阴极电解质在离子交换膜的两侧发生氧化还原反应。同时,在堆外泵的作用下,储液槽中的电解液被不断送入正极室和负极室,实现电池的充放电,电池循环次数可达20000次以上。

全钒液流电池的工作原理

根据Guidehouse Insights发布的2022年第二季度报告,预计2022-2031年钒电池年装机容量将保持41%的复合增长率,预计全球钒电池年装机容量将达到32.8GWh2031年。其中,2031年,亚太地区(主要是中国)年装机容量将达到约14.5GWh,北美为5.8GWh,西欧为9.3GWh。

目前,全球全钒液流电池生产企业主要有日本住友电气公司和美国优利能源技术公司,中国有上海电气储能技术有限公司、大连柯荣储能技术发展有限公司和普能(北京)能源技术有限公司..

“未来中国全钒液流电池行业的发展方向主要是提高电池性能以拓展应用场景,降低系统的初期投资成本。”王泽申说。

王泽申也对该报表示,随着技术的发展,液流电池能量密度低、工作温度范围窄、初期成本高等产业痛点将逐步得到解决。

液流电池产品

责任编辑:康逸梅校对:刘威

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文章名称:《聚焦长时储能丨电源行业协会秘书长王泽深:长时储能具备诸多优势,前景广阔_能见度》
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