在“碳中和、碳達(dá)峰”政策浪潮推動(dòng)下,儲(chǔ)能作為新能源發(fā)展最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),以及目前最需要技術(shù)攻關(guān)的環(huán)節(jié),顯得尤為重要。儲(chǔ)能行業(yè)目前發(fā)展如何?有哪些新的趨勢(shì)和痛點(diǎn)?聽聽專家怎么說。
近日,第六屆(2021)國(guó)際儲(chǔ)能技術(shù)大會(huì)在上海召開,大會(huì)圍繞《雙碳目標(biāo)下的儲(chǔ)能發(fā)展》展開討論,會(huì)上,來(lái)自業(yè)內(nèi)的專家?guī)?lái)了最新的研究觀點(diǎn)。
根據(jù)最新數(shù)據(jù),2020年,我國(guó)煤炭裝機(jī)的占比為49%,首次降至50%以下。風(fēng)電和光伏的裝機(jī)占比達(dá)24%,其中可再生能源發(fā)電量占比首次突破了10%以上。
在高比例可再生能源場(chǎng)景下,對(duì)于能源的靈活性需求隨之將會(huì)大幅增長(zhǎng)。在此背景下,儲(chǔ)能作為優(yōu)質(zhì)的靈活性資源,如何為系統(tǒng)提供可靠、高效、安全以及優(yōu)質(zhì)的靈活性服務(wù),將是一個(gè)重要課題。
儲(chǔ)能戰(zhàn)略地位更加重要
圍繞儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在碳中和背景下的形勢(shì),中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)俞振華做了題為“碳中和場(chǎng)景下產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)”的報(bào)告。
任何一個(gè)領(lǐng)域的碳中和,包括工業(yè)脫碳,氫能替代傳統(tǒng)能源,電動(dòng)汽車等等,都跟儲(chǔ)能有關(guān)聯(lián),所以儲(chǔ)能的重要性不言而喻。據(jù)俞振華介紹,碳中和源于風(fēng)能光能(發(fā)電)的平價(jià)并網(wǎng),一方面,并網(wǎng)帶動(dòng)儲(chǔ)能需求,另一方面,風(fēng)光平價(jià)并網(wǎng)進(jìn)一步降低風(fēng)光電價(jià),并且?guī)?lái)電能替代的趨勢(shì)。
俞振華介紹說,關(guān)于儲(chǔ)能,業(yè)界過去一直比較關(guān)注的核心痛點(diǎn)是安全、收益和技術(shù)進(jìn)步。儲(chǔ)能行業(yè)有三個(gè)趨勢(shì):第一,從技術(shù)路線來(lái)說,抽水蓄能接近飽和,新型儲(chǔ)能技術(shù)成為增量主體。第二,鋰電池現(xiàn)目前主導(dǎo)儲(chǔ)能,近90%的項(xiàng)目都是鋰電。第三,在碳中和背景下,可再生能源因?yàn)樯婕鞍O端天氣在內(nèi)的原因,會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能需求。
面臨技術(shù)挑戰(zhàn)和安全問題
盡管各國(guó)都很重視新能源帶來(lái)的儲(chǔ)能需求,但事實(shí)上,新能源加速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。
俞振華指出,因?yàn)閮?chǔ)能跟新能源直接相關(guān),所以新能源加速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)帶來(lái)了一些新的挑戰(zhàn);特別是,因?yàn)樾履茉礇]有傳統(tǒng)的火電化石能源所能提供的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不足之后,它短時(shí)間會(huì)造成電網(wǎng)頻率的快速波動(dòng)。
所以,很多國(guó)家現(xiàn)在在電力市場(chǎng)設(shè)計(jì),特別是輔助服務(wù)的設(shè)計(jì)上,開發(fā)一些新的輔助服務(wù)品種。比如意大利和英國(guó),提出了一秒鐘快速調(diào)頻的品種,只有電池能夠滿足這個(gè)品種,這就對(duì)儲(chǔ)能提出了一個(gè)新的需求。另外,英國(guó)和法國(guó)提出了電力容量市場(chǎng)。而中國(guó)目前現(xiàn)在還處于容量電價(jià)階段,從容量電價(jià)到容量市場(chǎng),是中國(guó)未來(lái)電力市場(chǎng)改革方向。
而對(duì)于今年業(yè)界關(guān)注的安全問題,俞振華認(rèn)為,安全是行業(yè)痛點(diǎn),但不是新事物,今年4月的儲(chǔ)能安全事故,反而在準(zhǔn)入、安全、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、執(zhí)行等方面會(huì)倒逼行業(yè)解決安全問題實(shí)質(zhì)性落地,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)不是利空,而是利好。
火電是否會(huì)被完全取代?
對(duì)于市場(chǎng)關(guān)注的“雙碳”政策下的火電發(fā)展議題,國(guó)網(wǎng)能源研究院戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所所長(zhǎng)魯剛,從電力行業(yè)碳達(dá)峰碳中和下儲(chǔ)能發(fā)展路徑做了交流。
魯剛說,過去五六年間,國(guó)網(wǎng)一直在關(guān)注儲(chǔ)能、在做儲(chǔ)能的規(guī)劃。這次儲(chǔ)能大會(huì)背景與以往不同的是,雙碳政策下儲(chǔ)能發(fā)展與原來(lái)儲(chǔ)能的趨勢(shì)研判相比有什么區(qū)別。
雙碳背景下,儲(chǔ)能的規(guī)劃邏輯發(fā)生了什么變化?他的結(jié)論是:儲(chǔ)能跟新能源綁定的關(guān)系更加密切,新形勢(shì)下,實(shí)際是儲(chǔ)能+新能源的技術(shù)路線,與火電+碳捕集(CCUS)等技術(shù)路線之間的對(duì)比。
魯剛認(rèn)為,中國(guó)的“碳達(dá)峰、 碳中和”路徑走的是一條中國(guó)特色的道路。第一,減排規(guī)模巨大,而且碳中和剩下的時(shí)間只有40年,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的時(shí)間很短。第二,雙碳目標(biāo)實(shí)際是要能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境同步調(diào)整。目前的新發(fā)展格局是雙循環(huán),跟過去的經(jīng)濟(jì)環(huán)境不一樣。能源政策要轉(zhuǎn)型低碳,而能源革命要走雙碳,而且同步調(diào)整,這是其他國(guó)家所沒有的。
雙碳背景下,儲(chǔ)能發(fā)展基本邏輯是什么?他認(rèn)為,是“對(duì)技術(shù)預(yù)期、轉(zhuǎn)型倒逼、經(jīng)濟(jì)承受力和潛在風(fēng)險(xiǎn)的一種綜合性抉擇”。國(guó)網(wǎng)公司研究?jī)?chǔ)能發(fā)展規(guī)劃的時(shí)候遵循的就是這種邏輯。碳中和時(shí)代,在此邏輯基礎(chǔ)上新增了一個(gè)因素,即在最前面增加了碳預(yù)算評(píng)估。碳預(yù)算評(píng)估,即國(guó)家給電力行業(yè)碳減排額度是多少,在此額度下,基于一系列過去遵循的各種約束條件,再來(lái)判斷未來(lái)發(fā)展的前景。
魯剛說,新的形勢(shì)下,形成了不同的對(duì)火電的退役要求、不同的成本、不同經(jīng)濟(jì)社會(huì)的承受力。
他認(rèn)為,雙碳目標(biāo)增加了新的動(dòng)力,實(shí)際最終就是新能源+儲(chǔ)能,與火電+CCUS,兩種模式長(zhǎng)期對(duì)比后的一個(gè)判斷。未來(lái)火電有一定量的需要,它是用來(lái)調(diào)節(jié)(缺口)。
關(guān)于碳達(dá)峰水平,魯剛說,很多地方說碳達(dá)峰也是攀高峰,會(huì)給未來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的壓力。對(duì)此,國(guó)網(wǎng)的建議是,各省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)要騰龍換鳥,要為儲(chǔ)能等一系列新的低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出讓步。
而關(guān)于碳中和的路徑,國(guó)網(wǎng)研究的結(jié)論就是碳中和節(jié)奏“先慢一點(diǎn),后快一點(diǎn)”,更有利于電價(jià)未來(lái)高的時(shí)候承擔(dān)很多風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。
他補(bǔ)充說道,以技術(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)的儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)的時(shí)代,將會(huì)帶來(lái)成本上升,一方面需要國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策來(lái)扶持,另一方面,也有必要提升行業(yè)各方面的綠色價(jià)值,因?yàn)闆]有免費(fèi)的午餐。
近日,第六屆(2021)國(guó)際儲(chǔ)能技術(shù)大會(huì)在上海召開,大會(huì)圍繞《雙碳目標(biāo)下的儲(chǔ)能發(fā)展》展開討論,會(huì)上,來(lái)自業(yè)內(nèi)的專家?guī)?lái)了最新的研究觀點(diǎn)。
根據(jù)最新數(shù)據(jù),2020年,我國(guó)煤炭裝機(jī)的占比為49%,首次降至50%以下。風(fēng)電和光伏的裝機(jī)占比達(dá)24%,其中可再生能源發(fā)電量占比首次突破了10%以上。
在高比例可再生能源場(chǎng)景下,對(duì)于能源的靈活性需求隨之將會(huì)大幅增長(zhǎng)。在此背景下,儲(chǔ)能作為優(yōu)質(zhì)的靈活性資源,如何為系統(tǒng)提供可靠、高效、安全以及優(yōu)質(zhì)的靈活性服務(wù),將是一個(gè)重要課題。
儲(chǔ)能戰(zhàn)略地位更加重要
圍繞儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在碳中和背景下的形勢(shì),中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)俞振華做了題為“碳中和場(chǎng)景下產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)”的報(bào)告。
任何一個(gè)領(lǐng)域的碳中和,包括工業(yè)脫碳,氫能替代傳統(tǒng)能源,電動(dòng)汽車等等,都跟儲(chǔ)能有關(guān)聯(lián),所以儲(chǔ)能的重要性不言而喻。據(jù)俞振華介紹,碳中和源于風(fēng)能光能(發(fā)電)的平價(jià)并網(wǎng),一方面,并網(wǎng)帶動(dòng)儲(chǔ)能需求,另一方面,風(fēng)光平價(jià)并網(wǎng)進(jìn)一步降低風(fēng)光電價(jià),并且?guī)?lái)電能替代的趨勢(shì)。
俞振華介紹說,關(guān)于儲(chǔ)能,業(yè)界過去一直比較關(guān)注的核心痛點(diǎn)是安全、收益和技術(shù)進(jìn)步。儲(chǔ)能行業(yè)有三個(gè)趨勢(shì):第一,從技術(shù)路線來(lái)說,抽水蓄能接近飽和,新型儲(chǔ)能技術(shù)成為增量主體。第二,鋰電池現(xiàn)目前主導(dǎo)儲(chǔ)能,近90%的項(xiàng)目都是鋰電。第三,在碳中和背景下,可再生能源因?yàn)樯婕鞍O端天氣在內(nèi)的原因,會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能需求。
面臨技術(shù)挑戰(zhàn)和安全問題
盡管各國(guó)都很重視新能源帶來(lái)的儲(chǔ)能需求,但事實(shí)上,新能源加速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。
俞振華指出,因?yàn)閮?chǔ)能跟新能源直接相關(guān),所以新能源加速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)帶來(lái)了一些新的挑戰(zhàn);特別是,因?yàn)樾履茉礇]有傳統(tǒng)的火電化石能源所能提供的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不足之后,它短時(shí)間會(huì)造成電網(wǎng)頻率的快速波動(dòng)。
所以,很多國(guó)家現(xiàn)在在電力市場(chǎng)設(shè)計(jì),特別是輔助服務(wù)的設(shè)計(jì)上,開發(fā)一些新的輔助服務(wù)品種。比如意大利和英國(guó),提出了一秒鐘快速調(diào)頻的品種,只有電池能夠滿足這個(gè)品種,這就對(duì)儲(chǔ)能提出了一個(gè)新的需求。另外,英國(guó)和法國(guó)提出了電力容量市場(chǎng)。而中國(guó)目前現(xiàn)在還處于容量電價(jià)階段,從容量電價(jià)到容量市場(chǎng),是中國(guó)未來(lái)電力市場(chǎng)改革方向。
而對(duì)于今年業(yè)界關(guān)注的安全問題,俞振華認(rèn)為,安全是行業(yè)痛點(diǎn),但不是新事物,今年4月的儲(chǔ)能安全事故,反而在準(zhǔn)入、安全、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、執(zhí)行等方面會(huì)倒逼行業(yè)解決安全問題實(shí)質(zhì)性落地,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)不是利空,而是利好。
火電是否會(huì)被完全取代?
對(duì)于市場(chǎng)關(guān)注的“雙碳”政策下的火電發(fā)展議題,國(guó)網(wǎng)能源研究院戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所所長(zhǎng)魯剛,從電力行業(yè)碳達(dá)峰碳中和下儲(chǔ)能發(fā)展路徑做了交流。
魯剛說,過去五六年間,國(guó)網(wǎng)一直在關(guān)注儲(chǔ)能、在做儲(chǔ)能的規(guī)劃。這次儲(chǔ)能大會(huì)背景與以往不同的是,雙碳政策下儲(chǔ)能發(fā)展與原來(lái)儲(chǔ)能的趨勢(shì)研判相比有什么區(qū)別。
雙碳背景下,儲(chǔ)能的規(guī)劃邏輯發(fā)生了什么變化?他的結(jié)論是:儲(chǔ)能跟新能源綁定的關(guān)系更加密切,新形勢(shì)下,實(shí)際是儲(chǔ)能+新能源的技術(shù)路線,與火電+碳捕集(CCUS)等技術(shù)路線之間的對(duì)比。
魯剛認(rèn)為,中國(guó)的“碳達(dá)峰、 碳中和”路徑走的是一條中國(guó)特色的道路。第一,減排規(guī)模巨大,而且碳中和剩下的時(shí)間只有40年,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的時(shí)間很短。第二,雙碳目標(biāo)實(shí)際是要能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境同步調(diào)整。目前的新發(fā)展格局是雙循環(huán),跟過去的經(jīng)濟(jì)環(huán)境不一樣。能源政策要轉(zhuǎn)型低碳,而能源革命要走雙碳,而且同步調(diào)整,這是其他國(guó)家所沒有的。
雙碳背景下,儲(chǔ)能發(fā)展基本邏輯是什么?他認(rèn)為,是“對(duì)技術(shù)預(yù)期、轉(zhuǎn)型倒逼、經(jīng)濟(jì)承受力和潛在風(fēng)險(xiǎn)的一種綜合性抉擇”。國(guó)網(wǎng)公司研究?jī)?chǔ)能發(fā)展規(guī)劃的時(shí)候遵循的就是這種邏輯。碳中和時(shí)代,在此邏輯基礎(chǔ)上新增了一個(gè)因素,即在最前面增加了碳預(yù)算評(píng)估。碳預(yù)算評(píng)估,即國(guó)家給電力行業(yè)碳減排額度是多少,在此額度下,基于一系列過去遵循的各種約束條件,再來(lái)判斷未來(lái)發(fā)展的前景。
魯剛說,新的形勢(shì)下,形成了不同的對(duì)火電的退役要求、不同的成本、不同經(jīng)濟(jì)社會(huì)的承受力。
他認(rèn)為,雙碳目標(biāo)增加了新的動(dòng)力,實(shí)際最終就是新能源+儲(chǔ)能,與火電+CCUS,兩種模式長(zhǎng)期對(duì)比后的一個(gè)判斷。未來(lái)火電有一定量的需要,它是用來(lái)調(diào)節(jié)(缺口)。
關(guān)于碳達(dá)峰水平,魯剛說,很多地方說碳達(dá)峰也是攀高峰,會(huì)給未來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的壓力。對(duì)此,國(guó)網(wǎng)的建議是,各省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)要騰龍換鳥,要為儲(chǔ)能等一系列新的低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出讓步。
而關(guān)于碳中和的路徑,國(guó)網(wǎng)研究的結(jié)論就是碳中和節(jié)奏“先慢一點(diǎn),后快一點(diǎn)”,更有利于電價(jià)未來(lái)高的時(shí)候承擔(dān)很多風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。
他補(bǔ)充說道,以技術(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)的儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)的時(shí)代,將會(huì)帶來(lái)成本上升,一方面需要國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策來(lái)扶持,另一方面,也有必要提升行業(yè)各方面的綠色價(jià)值,因?yàn)闆]有免費(fèi)的午餐。