能源是实现碳达峰、碳中和的主战场,新能源是主力军是排头兵。新型电力系统将是以新能源为主体、多种形式能源共同构成的多元化能源体系。储能作为灵活调节资源,可为新能源消纳、电网安全运行与控制能力提升提供支撑。

9月18日下午,2022全球能源转型高层论坛分论坛五储能专场在北京未来科学城举办,论坛主题围绕“支撑双碳目标的新型储能技术和产业发展”展开探讨。

华北电力大学校长、党委副书记杨勇平在会上作致辞,他表示在当前双碳目标的有力驱动下,储能迎来了历史性的发展契机。作为最早设置“储能科学与工程”专业的高校之一,同时也获批了全国三家之一的国家储能技术产教融合创新平台,学校将充分发挥科研优势、平台优势和人才优势,成为衔接能源电力行业“政产学研用金”一体化协同发展链条的重要纽带。

北京市昌平区人民政府常务副区长杨仁全表示,十四五期间,昌平将继续展现小米速度和昌平温度,发挥空间充足、交通便利、产业基础扎实的优势,充分释放能源谷科研集群优势,打造先进能源千亿级产业集群。在储能技术这条前沿赛道上,将进一步促进央地协同创新,深化校地融合发展,推动国家能源结构转型,促进储能新技术和新业态的发展。

构建新型电力系统面临诸多挑战,中国工程院院士、华北电力大学教授刘吉臻表示,我国作为全球最大的能源生产国,同时也是全球最大的可再生能源生产国,电力装机与发电量稳居世界第一,储能装机规模也是世界第一。而我国也是全球最大的能源消费国和碳排放国,能源转型迫在眉睫。构建以新能源为主体的新型电力系统,推动电力系统由“源随荷动”向“源荷互动”转变,建立源网荷储灵活可控的智能调度控制系统,提高新型电力系统的韧性。

在我国缺油、少气、贫铀、相对富煤的能源资源禀赋条件下,在环境污染、生态退化损毁、全球气候变化压力约束限制下,如何解决国家未来宏伟发展与能源供给短缺趋紧、能源资源安全与能源环境安全相互之间的矛盾与冲突,对此,中国工程院院士、中国矿业大学(北京)武强教授认为应主动“开源”和“节流”及打造主体能源,通过三足鼎立和双轮驱动实现“双碳”目标。三足即清洁能源规模化利用、化石能源清洁化利用、节能提效,双轮即新型煤电+CCUS、可再生能源+调节技术。

压缩空气储能具有容量大、寿命长、技术可靠、清洁环保等优点,是大规模储能领域极具潜力的发展方向,也是“十四五”期间重点发展的新型储能技术之一。清华大学电机系教授梅生伟项目组历经十年攻关,提出了基于压缩热回馈的非补燃压缩空气储能技术,遵循“理论研究-关键技术突破-装备研制-系统集成-工程示范应用”的研究路线,取得了多项创新性成果和关键技术突破,建成了国家能源局储能示范工程“江苏金坛60MW/300MWh盐穴压缩空气储能电站”,实现了我国在世界压缩空气储能行业技术研发和工程实践的双引领。梅生伟教授团队的张通副研究员在论坛上作了详细介绍。

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,对减少二氧化碳等温室气体排放、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。今年3月国家发展改革委、国家能源局编制印发了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》明确氢能产业发展定位。华北电力大学能源电力创新研究院刘建国教授着重从氢能在能源转型中的作用、国内外氢能政策与发展现状、氢能的挑战与展望等几个方面为大家分析了双碳目标下氢能发展的机遇与挑战。

随着新能源大规模接入,电力系统出现转动惯量降低,电网频率变化加快、稳态频率偏差加大、系统越限风险增加等问题。飞轮储能由于具有功率高、响应速度快和使用寿命长等特点日益受到电力系统的青睐。其中,高速磁悬浮飞轮采用磁悬浮轴承技术,飞轮运行时旋转体处于真空环境的完全悬浮状态,转速超过30000转/分钟,具备无磨损、功耗低、寿命长等优势,沈阳微控新能源技术有限公司董事长张庆源介绍了磁悬浮飞轮电力调频技术在风电场混合储能一次调频示范项目、风机一次调频及虚拟惯量响应示范项目、三峡集团乌兰察布“源网荷储一体化”关键技术研究与示范应用项目中的应用。

碳中和能源系统本质是基于信息/物理/社会融合的生态系统,北京低碳清洁能源研究院新能源技术中心缪平主任提出双碳目标下“四流融合驱动” 架构,该架构基于信息流优化能量流与碳流,实现价值流最大化。其中融合路径,既包括建立“人-机-环境”融合的碳中和融合生态,也包括建立产业知识与产业数据相结合的数据/知识融合碳中和生态创新平台。通过储能与氢能技术可以把传统智能电网/能源互联网扩展为碳中和智慧能源生态系统,在系统中电能、热能与化学能可以有效平衡,实现能源/物质耦合优化,而“碳”转为提升能源与物质耦合增值的重要手段,与传统化石能源建立天然的无缝融合,从而实现稳定的能源转型。

在持续增长的可再生能源消纳压力下,新能源加储能配套发展、电网侧共享储能、用户侧储能等模式成为行业发展的重点。北京天启鸿源新能源科技有限公司技术总监唐焕集认为,随着新能源的爆发式增长,储能微电网群和集中式新能源+储能的模式将会爆发式增长,其中微电网及微电网群控EMS系统、储能BMS系统、PCS系统等关键技术将成为引领行业转型成功与否的关键;并且光储有望在2025年左右进入平价时代。

作为新兴产业,应如何分析储能行业的投资逻辑及储能产业链价值,国网综合能源集团储能事业部开发投资中心负责人李艳阐述了全球储能行业政策现状、全球储能行业项目分布,介绍全球及中国储能装机情况,梳理国家及各省政策最新情况;分析储能政策发展趋势、解读国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见,介绍储能主要应用典型案例,分析国内储能商务模式及发展趋势。

在储能开始大规模应用的同时,电化学储能的寿命和安全也随之成了人们普遍关注的两个焦点。天合光能股份有限公司储能技术创新委员会委员赵香花认为LCOS度电成本下降的关键是技术进步。天合储能公司通过自研高循环寿命安全电芯,经过材料和工艺的不断改进,达到了10000次的循环寿命;并通过精细化热管理、AI预警技术、高防护Pack一包一消防等三级策略,实现了储能系统车规级的安全防护等级。

为进一步规范引领储能行业发展,推动新技术新产品新模式在储能行业中创新应用,由中国智慧能源产业联盟联合华北电力大学技术转移转化中心、中关村华电能源电力产业联盟等共同编制的《2022储能技术和系统商业化应用案例》由华北电力大学技术转移转化中心王宏盛主任在论坛上进行发布。该案例遴选出全国102个具有代表性的储能案例,涉及电化学储能(锂离子、液流电池、铅酸电池)、物理储能(飞轮、压缩空气)、混合储能等多种技术路线,从项目背景、项目介绍、创新优势、推广价值、经济效益等进行全面剖析,为多种储能技术应用推广提供了坚实的事实依据。

储能产业如日方升,正聚势前行。国家和地方各部门陆续出台了多项储能行业发展支持政策,聚焦多种技术推进、储能项目落地、电价机制完善等重大领域,同时对能源新技术、新模式、新业态建设等方面提出了更高要求。开放、合作、包容、互惠也成为新兴储能产业的一致原则,这让每一位行业的从业者更加审慎从容,积极面对储能产业发展的机遇与挑战!

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