日前，由國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院承辦的電網(wǎng)側(cè)規(guī)模化儲(chǔ)能電站應(yīng)用與技術(shù)論壇在江蘇舉行，該論壇以“推動(dòng)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展，探討儲(chǔ)能技術(shù)安全應(yīng)用”為主題，來自國家能源局、中國電力科學(xué)研究院、清華大學(xué)、國網(wǎng)江蘇電力等政府機(jī)構(gòu)、企業(yè)和高校的300多名專家學(xué)者為推動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展建言獻(xiàn)策。

儲(chǔ)能將邁入發(fā)展快車道

自新中國成立以來，我國電力工業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。由小機(jī)組、低電壓、省內(nèi)聯(lián)網(wǎng)階段，經(jīng)歷改革開放后的大機(jī)組、高電壓、省間聯(lián)網(wǎng)階段，逐步發(fā)展為當(dāng)前大機(jī)組、特高壓、全國聯(lián)網(wǎng)階段。隨著能源轉(zhuǎn)型持續(xù)推進(jìn)，電力系統(tǒng)發(fā)展開始面臨新的挑戰(zhàn)。

“構(gòu)建清潔低碳、安全高效的新一代能源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最大限度地開發(fā)利用可再生能源、提高能源利用效率，是我國能源革命的目標(biāo)之一。發(fā)展高效低成本長壽命儲(chǔ)能技術(shù)并在新一代能源系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，可以滿足高比例可再生能源電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻和終端用戶高效用電用能需求。”中國科學(xué)院院士、中國電力科學(xué)研究院名譽(yù)院長周孝信在論壇上這樣說道。

對(duì)于電力系統(tǒng)，儲(chǔ)能主要指電能的存儲(chǔ)。電化學(xué)儲(chǔ)能作為目前常用的儲(chǔ)能技術(shù)，包括鋰離子電池和鉛酸電池等，被廣泛采用。去年開始，電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展迎來爆發(fā)期。2017年新增裝機(jī)容量12.1萬千瓦，年增速為45%;2018年上半年為10萬千瓦，同比增長127%，占全球新增規(guī)模的14%。其中，增長最快、市場(chǎng)份額最大的儲(chǔ)能應(yīng)用是電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用，占比達(dá)到42%。據(jù)預(yù)測(cè)，2018年全年，我國電化學(xué)儲(chǔ)能增長將達(dá)到144%，到2020年容量將達(dá)到200萬千瓦。

“儲(chǔ)能的大規(guī)模建設(shè)，可以有效提升電網(wǎng)的利用效率。在電能富余時(shí)，儲(chǔ)能可以將能量存儲(chǔ)起來，到電力緊張時(shí)釋放供應(yīng)。合理控制儲(chǔ)能的充放電時(shí)間和功率，能夠最大限度發(fā)揮現(xiàn)有輸電線路的輸電能力。同時(shí)，儲(chǔ)能還具有提高電能質(zhì)量和電網(wǎng)安全穩(wěn)定能力等作用，賦予了電網(wǎng)智能柔性的能力。”清華大學(xué)電機(jī)系教授夏清在主旨演講中說道。

儲(chǔ)能將成為未來電力系統(tǒng)的重要組成部分

近年來，我國制定出臺(tái)多項(xiàng)政策方案，助推儲(chǔ)能的應(yīng)用發(fā)展。2016月3日，國務(wù)院編制的《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》將儲(chǔ)能列入100個(gè)重大工程之一。2017年，五部委聯(lián)合出臺(tái)《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，這是我國首個(gè)國家級(jí)儲(chǔ)能政策，對(duì)國內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用作出全面的戰(zhàn)略部署。

論壇上，國家電網(wǎng)有限公司電力調(diào)度控制中心副總工裴哲義介紹，國家電網(wǎng)公司采取多種措施，積極促進(jìn)國家相關(guān)政策落地。公司建成新能源與儲(chǔ)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，不斷提升儲(chǔ)能相關(guān)研究能力，共產(chǎn)生專利408件，其中發(fā)明專利213件;組織研究并發(fā)布我國首套電力儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，涵蓋基礎(chǔ)綜合、規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備材料、工程建設(shè)、信息安全、運(yùn)行維護(hù)、調(diào)度與交易7個(gè)方面;牽頭制定國家標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)、公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)17項(xiàng)。

在儲(chǔ)能的實(shí)踐方面，近年來，以國網(wǎng)江蘇電力為代表的電力企業(yè)做了大量有效嘗試。今年7月，國內(nèi)最大的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站——鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)20萬千瓦時(shí)儲(chǔ)能電站建成投運(yùn)，成功填補(bǔ)了今夏鎮(zhèn)江電力缺口，提高了電網(wǎng)運(yùn)行可靠性和效率。同時(shí)，該儲(chǔ)能電站成功接入了該公司近兩年著力打造的大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動(dòng)系統(tǒng)，并將其升級(jí)為“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”系統(tǒng)，將電源、電網(wǎng)、用戶以及儲(chǔ)能有機(jī)結(jié)合，為大電網(wǎng)安全運(yùn)行上了一道“保險(xiǎn)鎖”。

好的開端為江蘇儲(chǔ)能發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。“我們從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、驗(yàn)收、運(yùn)維、調(diào)度五個(gè)方面建立了儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，從科研立項(xiàng)、人才培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面加大儲(chǔ)能工作投入力度。目前，江蘇正在規(guī)劃更大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用，打造第二代‘高安全、長壽命、低成本’百兆瓦以上的儲(chǔ)能電站。”國網(wǎng)江蘇電力發(fā)策部主任許海清在論壇上說。

為了促進(jìn)儲(chǔ)能電站的規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化推廣，國網(wǎng)江蘇電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院主導(dǎo)編制了國內(nèi)首個(gè)儲(chǔ)能電站典型設(shè)計(jì)方案和相關(guān)設(shè)備技術(shù)規(guī)范，并順利通過中電聯(lián)專家評(píng)審，可為儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)、建設(shè)提供有力的指導(dǎo)和參考。

與此同時(shí)，國網(wǎng)江蘇電力深入挖掘電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站的作用，通過優(yōu)化豐富儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，讓儲(chǔ)能電站發(fā)揮出更大作用。

“在電網(wǎng)毫秒級(jí)尺度控制上，我們可以控制儲(chǔ)能在特高壓直流大功率失去的最初階段實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)響應(yīng)，避免頻率大幅下降引起的更大范圍電網(wǎng)事故。”江蘇電力經(jīng)研院規(guī)劃發(fā)展研究中心主任黃俊輝介紹，同時(shí)，儲(chǔ)能還能消除電網(wǎng)頻率的瞬間抖動(dòng)，提高電能供應(yīng)質(zhì)量。在秒級(jí)至小時(shí)級(jí)，控制儲(chǔ)能參與一次調(diào)頻，通過跟蹤新能源出力波動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。在更長時(shí)間范圍，讓儲(chǔ)能替代常規(guī)電源，可延緩輸變電工程的建設(shè)，提升電網(wǎng)效益。

儲(chǔ)能發(fā)展任重道遠(yuǎn)

江蘇鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站自建成投運(yùn)至今，累計(jì)為電網(wǎng)提供量達(dá)2100萬千瓦時(shí)，相當(dāng)于17萬鎮(zhèn)江居民50天的用電量。作為我國首批電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用項(xiàng)目，該工程向整個(gè)行業(yè)展示了儲(chǔ)能應(yīng)用的光明前景，也提出了一個(gè)重要的問題：中國儲(chǔ)能未來走向何方。

“結(jié)合儲(chǔ)能示范項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們總結(jié)了未來儲(chǔ)能發(fā)展需要研究的十大關(guān)鍵技術(shù)，包括選址定容、集成優(yōu)化、防事故擴(kuò)大、狀態(tài)評(píng)估、保護(hù)控制、失效分析、精準(zhǔn)監(jiān)控、策略優(yōu)化、梯次利用、新型儲(chǔ)能技術(shù)等。”許海清說，要攻克以上難題，必須政府、電網(wǎng)公司、設(shè)備廠家及科研機(jī)構(gòu)共同努力，才能推動(dòng)儲(chǔ)能整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

儲(chǔ)能作為電力系統(tǒng)的“年輕”元素，從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)，從裝備到市場(chǎng)都有很長的路需要探索。“儲(chǔ)能現(xiàn)在的發(fā)展距離成熟還有很長的路要走，任重而道遠(yuǎn)，每一步發(fā)展都是創(chuàng)新。”許海清說。

中國能源研究會(huì)常務(wù)副理事長史玉波在論壇上提出，儲(chǔ)能的創(chuàng)新發(fā)展需要技術(shù)創(chuàng)新和機(jī)制創(chuàng)新的協(xié)同配合。一方面提升儲(chǔ)能的綜合性能和安全水平，不斷降低儲(chǔ)能的制造成本，提升儲(chǔ)能在電網(wǎng)運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)性和競爭力;同時(shí)加強(qiáng)智能儲(chǔ)能研發(fā)，以適應(yīng)未來電力系統(tǒng)需求。另一方面不斷加強(qiáng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)機(jī)制創(chuàng)新，不斷建立促進(jìn)儲(chǔ)能健康發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境，打造規(guī)模化、專業(yè)化的綜合業(yè)務(wù)公司，積極吸引資本參與儲(chǔ)能發(fā)展。

部分發(fā)達(dá)國家的儲(chǔ)能市場(chǎng)已經(jīng)比較成熟，對(duì)國內(nèi)剛剛起步的儲(chǔ)能市場(chǎng)機(jī)制具有一定參考意義。“從發(fā)達(dá)國家儲(chǔ)能商業(yè)模式來看，儲(chǔ)能對(duì)電網(wǎng)的支撐作用是多樣性的，這決定了經(jīng)濟(jì)收益也是多樣性的，而不是單一地依靠峰谷電價(jià)差賺取收益。隨著近年來儲(chǔ)能市場(chǎng)逐漸成熟，這種商業(yè)模式也在國際市場(chǎng)中逐步得到了驗(yàn)證。”中關(guān)村儲(chǔ)能聯(lián)盟高級(jí)研究經(jīng)理岳芬介紹說。

儲(chǔ)能的發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新機(jī)制的大力推進(jìn)，而儲(chǔ)能的規(guī)模化應(yīng)用同樣有助于促進(jìn)新一代能源系統(tǒng)機(jī)制的創(chuàng)新。“成熟的儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用，讓可再生能源規(guī)模化利用成為可能，也讓電力市場(chǎng)形態(tài)發(fā)生改變，奠定新一代電力系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)。”周孝信說，未來，儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用將有助于打破體制束縛，改變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)形態(tài)。