什么是长时储能?
比较认可的说法是,可实现跨天、跨月,乃至跨季节充放电循环的储能系统。
目前大多数长时储能项目似乎有一个共同的特点:它们都超出了持续放电时间范围的下限,通常能够以满功率提供5到10个小时的电力。
为什么要发展长时储能?
没有储能的电力系统,就像没有调节水库的径流式水电站,来水发电,没水罢工。
这在目前以火电为主的电源结构下游刃有余,因为随用随发的火电能保证“河里始终有水”,电力系统始终有可靠的电力支撑。但未来随着双碳战略的深入实施,波动性极大的可再生能源(主要是太阳能和风能)占比提高到一定程度,无风无光的夜晚就会出现电能供不应求。发展配套储能,如同给水电站加装水库,目的是提高电力系统的可靠性。
在风电、光伏发电高峰时段消纳新能源电量,并在无风无光时段支撑系统安全运行,真正变成“清洁电量的搬运工”。
那么,为什么要发展长时储能呢?
举个例子,如果水电站调节水库的蓄水量只够放两个小时,那后半夜依然得在黑暗中度过。即使水库蓄水量够用十个小时,我们还得祈祷第二天是晴天或刮风,若是无风的阴天持续两三天,我们就得准备更大的水库,也就是长时储能。
当然,未来的电力系统也会有风光之外的其他电源,考虑到电源的发电互补特性,再配上适当时长的长时储能,可保常年无忧。
据麦肯锡预测,到2040年全球范围内将部署85-140亿千瓦时容量的长时储能,这约等于我国2021年全社会用电量的1.5%,该规模储能若用于供应我国全社会用电负荷,可支撑5-6天。
储能应用于削峰填谷示意图
据水电水利规划设计总院发布的《中国可再生能源发展报告2021》显示,2021年可再生能源生产和消费实现了较快增长,有力推动清洁低碳高效能源体系的构建。在储能方面,长时储能取得较大进展,随着风光占比快速提升,电力系统对长时储能技术需求增加。4小时以上充/放电储能系统,相对能较好解决电源白天发电和负荷晚间用电调节问题。储热储冷技术在储热材料物性调控机理、储热换热特性与强化、储热材料制备技术、系统控制与优化技术等方面取得重要进展;飞轮储能技术大储能量飞轮本体、高速电机和调节控制技术等方面取得进展。
总而言之,目前长时储能的出路,尚在漫漫而修远的求索中。为了更充足更长久的能源,为了更绿色更从容的未来,我们一直在努力。
原标题:颠覆性的长时储能科技