日前在(zai)上(shang)海召開的SNEC第八屆(2023)國際儲(chu)能技(ji)術(shu)和裝備及(ji)應用大會上(shang),全球綠色能源理事(shi)會主(zhu)席朱共(gong)(gong)山(shan)指出,在(zai)全球共(gong)(gong)同(tong)邁向“碳中和”、中國推出“雙碳”目(mu)標、加(jia)速構建以(yi)新能源為主(zhu)體(ti)的新型電(dian)力系統(tong)的背景(jing)下,“風(feng)光(guang)儲(chu)氫(qing)”有著光(guang)明的發展前景(jing)。
隨著實現“雙碳(tan)”目標和保障能(neng)(neng)(neng)源(yuan)安全日益成為能(neng)(neng)(neng)源(yuan)行業轉型和發(fa)展的(de)重要使(shi)命,持續加快風電(dian)、光伏發(fa)電(dian)等新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)發(fa)展,同時著力布局儲(chu)能(neng)(neng)(neng)、氫能(neng)(neng)(neng),促進清潔(jie)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)在(zai)源(yuan)端的(de)消納和在(zai)終端的(de)消費利用(yong),正在(zai)成為行業發(fa)展的(de)重要方向,未來能(neng)(neng)(neng)源(yuan)體(ti)系(xi)將在(zai)一系(xi)列“拼(pin)圖(tu)”中(zhong)日趨完善。
能源體系完善“拼圖”
面對“雙(shuang)碳”目(mu)標和(he)(he)能源安(an)全(quan)需求,構(gou)建新(xin)型電力系統(tong)是能源行(xing)業的(de)重要(yao)使命。據全(quan)球能源互聯(lian)網發展(zhan)合作組織(zhi)氣變環境處(chu)處(chu)長(chang)楊方介紹,電力行(xing)業的(de)排(pai)放占全(quan)社(she)會(hui)排(pai)放的(de)40%,構(gou)建新(xin)型電力系統(tong),首先要(yao)解(jie)決自身的(de)排(pai)放問題。在此基礎上(shang),還要(yao)通過(guo)直接電能替(ti)代(dai)和(he)(he)間接電能替(ti)代(dai),幫助其他(ta)行(xing)業脫碳,實現碳中和(he)(he)的(de)目(mu)標。
與此同時,電(dian)力系統(tong)還(huan)(huan)要保障能源(yuan)(yuan)(yuan)安(an)全(quan)(quan)。楊(yang)方指出,未來,全(quan)(quan)社會電(dian)氣化(hua)率(lv)將(jiang)達到(dao)70%,能源(yuan)(yuan)(yuan)安(an)全(quan)(quan)在(zai)很大(da)程度上取決于(yu)電(dian)力安(an)全(quan)(quan),特別是在(zai)高比例可再(zai)生能源(yuan)(yuan)(yuan)發展的(de)(de)條件(jian)下(xia)。此外,她(ta)還(huan)(huan)表(biao)示,新(xin)型電(dian)力系統(tong)的(de)(de)“新(xin)”蘊含著新(xin)技術、新(xin)產業(ye)(71.000,2.50,3.65%)、新(xin)布局、新(xin)業(ye)態,比如綠(lv)氫、智能電(dian)網(wang)、特高壓輸電(dian)、儲能等(deng),將(jiang)會對我國乃至全(quan)(quan)球的(de)(de)經(jing)濟發展帶(dai)來重大(da)影響。
在中國(guo)電(dian)力科(ke)學研(yan)究院新能(neng)(neng)源中心太陽能(neng)(neng)(5.750,-0.02,-0.35%)檢(jian)測室技術主管李紅(hong)濤看來,要實現“雙(shuang)碳”目標,大力發展(zhan)(zhan)以風(feng)電(dian)、光伏為主的新能(neng)(neng)源,是(shi)一個關鍵舉措。我國(guo)新能(neng)(neng)源(4.130,-0.02,-0.48%)經過十幾年的迅猛發展(zhan)(zhan),已成為第二大電(dian)源。但我國(guo)新能(neng)(neng)源發展(zhan)(zhan)存在時間(jian)和空間(jian)分布的不匹配(pei)問題。
具體而(er)言,我國(guo)風(feng)電和光(guang)伏的裝機大部分都集中在三北地區,即(ji)西(xi)北、華(hua)(hua)北和東北,但(dan)負荷中心主要是在華(hua)(hua)東和華(hua)(hua)南,并(bing)且新能(neng)源(yuan)(yuan)發電的隨機性和波動性較大,從而(er)造(zao)成了新能(neng)源(yuan)(yuan)的消納(na)等問(wen)題。李紅濤(tao)認為,通(tong)過電解水制氫,將能(neng)源(yuan)(yuan)暫時以(yi)氫氣或者氫化合(he)物存儲起來,是解決(jue)新能(neng)源(yuan)(yuan)消納(na)問(wen)題的途徑之一。
在能(neng)(neng)源(yuan)轉型新(xin)趨(qu)勢下(xia),通過新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)和(he)儲(chu)能(neng)(neng)、氫能(neng)(neng)等多種能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)互補(bu),完(wan)善能(neng)(neng)源(yuan)體系的(de)(de)“拼圖”,正變得(de)日益重要(yao)。“新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)產業是(shi)能(neng)(neng)源(yuan)轉型的(de)(de)主(zhu)力(li)軍,將賦能(neng)(neng)千行(xing)百業走(zou)向綠色低碳之路(lu)。”朱(zhu)共山表示,隨著(zhu)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)技術(shu)持續提高、成本不斷降低,新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)裝備和(he)應用得(de)到(dao)了快速發(fa)展(zhan),云網荷儲(chu)一體化(hua)(hua)、風光(guang)儲(chu)氫一體化(hua)(hua),成為根本趨(qu)勢。不同的(de)(de)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)形態之間你中有(you)(you)我,我中有(you)(you)你,交(jiao)互發(fa)展(zhan),耦合成群。
儲能發展“百花齊放”
在未來的新型(xing)電力(li)系統(tong)中,儲(chu)能將是(shi)重要組成部(bu)分(fen)。“實現(xian)碳達峰(feng)碳中和(he),構建(jian)新型(xing)電力(li)系統(tong)是(shi)關鍵,而儲(chu)能是(shi)新型(xing)電力(li)系統(tong)的壓艙石(shi)。”朱共山表示,當下,科技(ji)已(yi)經垂(chui)直貫穿于(yu)材料(liao)(liao)、制(zhi)造與應(ying)用(yong)三大環節,儲(chu)能全(quan)產業鏈正(zheng)在迭代(dai)升級,需要通過材料(liao)(liao)端革命帶(dai)動制(zhi)造端革命,催生(sheng)應(ying)用(yong)端多元化生(sheng)態場景,讓行業實現(xian)高(gao)質量健康發展。
在朱共(gong)山看來,新型電(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)為新型儲能(neng)打開廣闊(kuo)空(kong)間,儲能(neng)將(jiang)重塑電(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)“多端互動(dong)、超級融合”的物理形態。他指出,2023年上半年,儲能(neng)產(chan)業(ye)呈(cheng)現(xian)爆發之勢。行(xing)業(ye)正(zheng)步入升(sheng)級賽“拐點”,從強制(zhi)配(pei)儲到容量(liang)租賃,獨立共(gong)享儲能(neng)或將(jiang)成為行(xing)業(ye)新生態。預計到2025年,中國新型儲能(neng)裝機(ji)量(liang)將(jiang)達到累計3000萬千瓦;到2030年,中國新型儲能(neng)產(chan)業(ye)規模將(jiang)接近3萬億元(yuan)。
據了解,儲能(neng)行(xing)業(ye)目前存(cun)在多種技(ji)(ji)術(shu)(shu)路(lu)(lu)線(xian),從(cong)抽水蓄能(neng)到壓縮空氣、電化學、熔鹽儲熱等不同(tong)技(ji)(ji)術(shu)(shu)都有著不同(tong)的(de)優勢。朱共山(shan)認為,當(dang)前,儲能(neng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)路(lu)(lu)線(xian)百花齊放、競(jing)相發展(zhan),不同(tong)技(ji)(ji)術(shu)(shu)路(lu)(lu)線(xian)雖然(ran)各有側重(zhong),但均是圍(wei)繞長壽命、低成本、高(gao)安全的(de)訴求展(zhan)開科技(ji)(ji)競(jing)賽。他還強調,“光伏平(ping)(ping)價(jia)(jia)(jia)的(de)下一站是儲能(neng)平(ping)(ping)價(jia)(jia)(jia)、光儲同(tong)壽、光氫(qing)平(ping)(ping)價(jia)(jia)(jia),唯有專業(ye)方能(neng)生存(cun)。”
對于儲能的(de)(de)多樣(yang)化(hua)技術路線,天能控(kong)股集團副總(zong)裁、儲能事業部總(zong)裁王團維表示,不(bu)同的(de)(de)儲能技術對應(ying)(ying)著不(bu)同的(de)(de)應(ying)(ying)用場景。他指(zhi)出,未來電(dian)(dian)力系統中,儲能在電(dian)(dian)源(yuan)側(ce)、電(dian)(dian)網(wang)側(ce)和(he)用戶側(ce),都將發揮重要作用,可以助力靈(ling)活(huo)調度,保持電(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)安全穩定。
王團維認(ren)為,儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)主(zhu)要看兩個方面:一是(shi)時(shi)間問題,即存儲(chu)(chu)(chu)(chu)多(duo)長時(shi)間;二是(shi)看存儲(chu)(chu)(chu)(chu)量。目前(qian),電化學領域主(zhu)要有(you)磷酸(suan)鐵鋰電池,在新型(xing)儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)中占比(bi)達(da)90%以上(shang),但傳(chuan)統儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)和新型(xing)儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)加(jia)起來,抽水蓄能(neng)依然占到80%以上(shang)。未(wei)來,隨著“西(xi)氫(qing)東送”、氫(qing)電耦合的實現,儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)和能(neng)源的結構將(jiang)發生巨(ju)大變化。
電氫協同將成“核心”
作為一種(zhong)清潔低碳(tan),并(bing)具(ju)有長(chang)時儲(chu)能(neng)(neng)優勢的(de)二次(ci)能(neng)(neng)源,氫能(neng)(neng)在未來能(neng)(neng)源體(ti)系(xi)中的(de)作用不言(yan)而喻。中國可(ke)再生能(neng)(neng)源學會副理事長(chang)蔣利軍指出,為應對氣(qi)候變化挑戰,發展氫能(neng)(neng)已經成為全球共識,目前氫能(neng)(neng)定位(wei)和作用日趨清晰,綠氫不僅僅是(shi)交(jiao)通(tong)的(de)部分替代燃(ran)料,也是(shi)構(gou)建(jian)低碳(tan)產業體(ti)系(xi)的(de)基石。
蔣利軍(jun)表示,近幾年(nian),在“雙碳”目(mu)標驅動下,我國氫(qing)能迎來了(le)前所未有的發(fa)展新機遇。他(ta)指出,目(mu)前,我國已(yi)(yi)累(lei)計建成加氫(qing)站400余座,其(qi)中在營(ying)的有280座,位居世界首位;燃料電池(chi)汽車累(lei)計保有量(liang)已(yi)(yi)經(jing)超過了(le)1.3萬多輛,位居世界第(di)三。2022年(nian),我國綠(lv)氫(qing)項(xiang)目(mu)裝機容量(liang)達到了(le)800多兆瓦,占全(quan)球的33%,目(mu)前全(quan)國公布的綠(lv)氫(qing)項(xiang)目(mu)已(yi)(yi)經(jing)達到60多個,并將在2025年(nian)前后達產。
“未來的(de)電(dian)力系統中,綠氫(qing)(qing)和綠電(dian)的(de)轉(zhuan)化(hua)是(shi)非(fei)常(chang)有價值的(de),綠電(dian)制(zhi)氫(qing)(qing)是(shi)重(zhong)要的(de)調(diao)節性負荷,而氫(qing)(qing)氨發(fa)電(dian)又是(shi)多(duo)尺度的(de)調(diao)節性電(dian)源。”楊方表(biao)示,未來,綠電(dian)和綠氫(qing)(qing)將(jiang)是(shi)終端能(neng)源使用(yong)的(de)主要形式,而兩種能(neng)源開(kai)發(fa)同源、應用(yong)互(hu)補,可以相互(hu)轉(zhuan)化(hua),這種相互(hu)轉(zhuan)化(hua)是(shi)具(ju)有跨(kua)領域協同價值的(de)。
楊方認為(wei),電氫(qing)協同是新(xin)(xin)型能源(yuan)(yuan)體(ti)系(xi)的(de)核心組(zu)成部分,構(gou)成了(le)實現碳(tan)中(zhong)和的(de)基(ji)本盤,對于新(xin)(xin)型電力(li)系(xi)統而言,氫(qing)能將是提供靈活性電源(yuan)(yuan)的(de)重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)來源(yuan)(yuan)。她(ta)強調,在(zai)整個(ge)新(xin)(xin)型電力(li)系(xi)統的(de)規劃(hua)過程(cheng)中(zhong),要(yao)(yao)把氫(qing)能發展(zhan)擺在(zai)一個(ge)非常重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)的(de)位置,使(shi)其與電力(li)系(xi)統整體(ti)協同發展(zhan)。
基(ji)于氫能(neng)在未來能(neng)源系統中的(de)(de)重要(yao)地位,其發(fa)展前(qian)景被(bei)業內普遍看好。李紅濤預計,到(dao)2025年(nian),各類氫的(de)(de)需求將(jiang)達(da)到(dao)約8500萬噸,2030年(nian)將(jiang)達(da)到(dao)近(jin)1億噸,同時,綠氫的(de)(de)供應(ying)能(neng)力(li)將(jiang)每年(nian)持(chi)續提升。他還表示(shi),新能(neng)源度電(dian)成本(ben)的(de)(de)下降(jiang)(jiang),成為綠氫發(fa)展的(de)(de)一個最關鍵(jian)因素,隨著可再(zai)生能(neng)源度電(dian)成本(ben)的(de)(de)下降(jiang)(jiang),綠氫成本(ben)也將(jiang)快速下降(jiang)(jiang)。預計2030年(nian),綠氫成本(ben)將(jiang)降(jiang)(jiang)至每公斤15元,其占比也將(jiang)提升15%。