江蘇積極布局搶占新型儲能先發優勢

 

　　儲能就是將能量儲存起來，需要的時候再釋放出來，類似于一個大型“電力充電寶”。何為新型儲能？中科院蘇州納米所研究員、天目湖先進儲能技術研究院首席科學家吳曉東介紹，新型儲能是指除抽水蓄能以外的新型儲能技術，包括鋰離子電池、鈉離子電池、飛輪、壓縮空氣儲能等。隨著我國能源綠色低碳轉型持續推進，新能源發電量占比不斷提升，電力系統對新型儲能的需求愈發強烈。

 

　　“如果新型科技是支撐國家重點戰略的支點，儲能就是我國能源發展戰略中的關鍵支撐。”吳曉東說，要推動新舊能源綜合化發展，突破智能電網、先進儲能技術研發應用，提高電能在終端能源消費中的比重，節能優先，提高能效。

 

　　在阿特斯大豐儲能項目車間內，記者看到，各種機器人手臂不斷揮舞工作著，車間內一片忙碌的景象。鹽城市大豐經濟開發區黨工委副書記周善余介紹，阿特斯大豐儲能項目計劃總投資約102億元，新建20GWh儲能系統和儲能電芯生產線。目前3條儲能系統設備已經開始試生產，2023年預計銷售收入10億元。

 

　　“阿特斯大豐儲能項目去年6月落戶長三角一體化產業發展基地，項目應用業內領先的儲能技術，使用大容量、壽命長且安全可靠的磷酸鐵鋰電芯，通過集成優化，設計成高能量密度的儲能系統產品。一期項目預計年內投產，達產后可形成年產能10GWh、年產值120億元。”阿特斯儲能科技有限公司相關負責人介紹。

 

　　前不久，在北京召開的第十一屆儲能國際峰會暨展覽會，南瑞繼保展位因一套全新產品而備受關注。“儲能安全，一直是儲能項目中舉足輕重的一環。而熱管理技術，被廣泛認為是儲能安全防控的重中之重。”南瑞繼保儲能行業總監繆楠林介紹，目前儲能系統普遍配置消防滅火裝備，需要依靠探測器傳感器等被動啟動，滅火劑很難直達覆蓋失效電芯，儲能安全風險無法徹底解除。

 

　　面向熱管理效率和儲能安全兩大痛點，南瑞繼保推出采用浸沒式液冷技術的儲能一體柜PCS8812IB。“浸沒式液冷是將儲能電池完全浸沒在絕緣冷卻液中，電芯與冷卻液直接接觸，冷卻液具有更高的導熱率和比熱容，可以更有效地吸收和更快地傳導熱量，提升了系統的散熱效率，而且可以全時主動抑制熱失控。”

 

　　繆楠林解釋說，一旦發生電芯熱失控，冷卻液相變帶走更多熱量，迅速降低熱失控電芯溫度避免影響臨近電芯，保障儲能系統的整體安全。目前，這套浸沒式液冷儲能產品已實現了工程化應用，目前已經穩定運行近一年、可靠性得到了有效驗證。

 

　　江蘇新型儲能產業鏈基本完整，重點項目協同攻關

 

　　儲能產業作為戰略性新興產業，既是解決新能源并網、節能減排的有效技術途徑，也是打造綠色低碳能源體系、確保能源安全的重要組成部分。江蘇發改委公布的數據顯示，目前江蘇省新型儲能產業鏈條基本完整，集聚各類新型儲能與配套重點企業180余家，已涵蓋上游儲能電池及材料裝備、電池管理系統、儲能變流器、能量管理系統，中游儲能系統集成與安裝，以及下游儲能應用等關鍵環節。

 

　　如何讓科研院所和企業攜起手來，增強新型儲能產業結構穩定性？吳曉東認為，首先企業需要加強供應鏈管理、工藝革新等，降本增效；其次，通過科研院所與企業合作，引入新技術提升性能，實現新型儲能性能提升；另外，還要研發顛覆性技術，科研院所通過長期技術研發積累，布局新技術。

 

　　今年4月，由天目湖先進儲能技術研究院牽頭的國家重點研發計劃“戰略性科技創新合作”重點專項——“耐高溫長壽命高安全鋰電池研究”項目在溧陽中關村啟動。作為項目負責人，吳曉東告訴記者，項目聯合了中科院蘇州納米所、中科院寧波材料所、中科院理化所、中汽研（天津）公司等8家國內外具有領先優勢的團隊，集聚國內外科技創新資源，共同開展高水平協同合作攻關，推動高性能鋰電池發展。

 

　　該項目針對現有的儲能電池難以滿足“一帶一路”高溫自然環境下儲能系統的應用場景需求，以及現有的電池技術難以滿足更長循環更高安全的儲能電池的核心問題，研發團隊圍繞耐高溫長循環下電極界面的演進和調控等關鍵科學問題，突破耐高溫非可燃電解液等關鍵材料技術，實現固態化電極等核心技術，并進一步通過對電芯的安全性、環境適應性的評價及失效分析，形成閉環開發，以期最終達成目標。

 

　　“先進的儲能技術不僅對‘雙碳’目標的實現具有推動作用，并且可大大促進‘一帶一路’國家共同建立綠色清潔的能源結構。”吳曉東說。

 

　　加快建設新型儲能，相關配套制度有待完善

 

　　6月2日，國家能源局等單位聯合發布《新型電力系統發展藍皮書》。藍皮書指出，新型儲能是構建新型電力系統的關鍵環節。安全、綠色、高效是新時代能源電力高質量發展的關鍵因素，要做到和諧統一、統籌協調。

 

　　江蘇方天電力技術有限公司熱能動力中心張天海介紹，傳統的電網發電計劃主要依賴于對負荷側需求的準確預測，火力發電相對穩定，而新能源發電具有隨機性、間接性和波動性的特點，不能為電網輸送穩定電力。隨著新能源大規模開發、高比例并網，新能源發電在電網中占比不斷提高，電力電量平衡、安全穩定控制等將面臨前所未有的挑戰，可能造成負荷峰谷差不穩定，導致發電計劃難以合理制定。

 

　　近年來，江蘇新能源發電得到快速發展。《江蘇省“十四五”新型儲能發展實施方案》指出，電源側新型儲能重點發展方向為建立“新能源+儲能”機制。原則上應在風電光伏電站、火電廠等電源場站內部建設新型儲能，或根據需要集中共建共享，以減小新能源出力波動，緩解系統調峰調頻壓力，促進新能源消納。

 

　　今年3月，方天公司承擔調試的張家港沙洲電力有限公司配套17.5兆瓦/17.5兆瓦時磷酸鐵鋰電池儲能電站2號機組并網試驗順利完成，有效解決了區域電網調頻資源不足的問題、促進源網荷儲一體化建設提供有效助力。

 

　　隨著可再生能源裝機的快速增長和區外來電的不斷增多，江蘇面臨的新能源消納和系統調峰壓力不斷加大，加快新型儲能項目建設、構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統具有重要意義。目前，江蘇省儲能裝機規模大幅攀升，儲能技術也逐漸向多元化發展。預計到2025年，江蘇新型儲能將具備大規模商業化應用條件，全省新型儲能裝機規模達到260萬千瓦左右。

 

　　同時，張天海提到，目前對于新型儲能產業發展的新政策出臺越來越多，這對于產業發展來說無疑是一個利好消息，但在收益回報等相關配套制度方面還有待完善，投資者積極性還不夠高，商業模式尚不清晰，盈利風險較大。

 

　　業內專家認為，對于電源側或電網側來說，電力系統需要出臺相關制度刺激投資。例如，6月21日，江蘇省發改委印發《關于加快推動我省新型儲能項目高質量發展的若干措施（征求意見稿）公開征求意見的通知》，將要求配套建設新型儲能項目，促進新能源與新型儲能協調發展，到2027年，全省新型儲能項目規模達到500萬千瓦左右其中電網側、用戶側、電源側分別為350萬千瓦左右、100萬千瓦左右、50萬千瓦左右。

 

　　張天海認為，因地制宜發展新型儲能技術，要以市場化方式引導各類主體投資建設，鼓勵新能源基地集中配置儲能，積極發展共享儲能、電網側儲能、用戶側儲能。隨著對尖峰、深谷電價的進一步完善，以及對獨立儲能收益模式的優化，江蘇儲能電站市場化將有較大發展機遇，困擾資本市場的獨立儲能收益確定性問題有望得到解決，市場將迎來高速高質發展。

 

　　建立健全新型儲能參與電力市場機制之路，仍任重道遠。“可以探索建立新型儲能容量補償機制和容量市場，合理體現儲能設施的裝機經濟效益。明確電儲能輔助服務市場準入，鼓勵各地積極探索創新各種類型的新型儲能價格機制，加快推動儲能產業形成穩定合理的收益空間。”張天海說。