如何與電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡？新儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展契機(jī)

習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)，“加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系”。《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出，構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，推動(dòng)清潔電力資源大范圍優(yōu)化配置。

新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要組成和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體。新型電力系統(tǒng)，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)。各單位企業(yè)需加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的創(chuàng)新實(shí)踐。

新儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

迎來了較好的發(fā)展時(shí)機(jī)

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，一個(gè)重要目標(biāo)是推動(dòng)風(fēng)光水等零碳能源逐步取代高碳的煤電，并最終成為發(fā)電主體。新儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，迎來了較好的發(fā)展時(shí)機(jī)。

首先，新儲(chǔ)能行業(yè)企業(yè)原材料價(jià)格的走低，對(duì)新儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)構(gòu)成實(shí)質(zhì)性利好。某新型儲(chǔ)能企業(yè)2023年第一季度實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入17.19億元，同比增長(zhǎng)164.59%，實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)3.36億元，同比增長(zhǎng)近35倍，這與原材料成本大幅降低密切相關(guān)。光伏硅料價(jià)格及碳酸鋰價(jià)格受供求關(guān)系影響出現(xiàn)較大幅度下跌，使新儲(chǔ)能企業(yè)成本大幅降低，進(jìn)而刺激下游應(yīng)用端需求大幅提升。據(jù)媒體報(bào)道，國(guó)內(nèi)電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格由2023年年初的每噸60萬(wàn)元跌至4月底的17萬(wàn)元，跌幅超過70%；2022年硅料價(jià)格曾達(dá)到每噸30萬(wàn)元，到2023年4月已跌到每噸18萬(wàn)元左右。

其次，各地政府出臺(tái)一系列政策大力支持新儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前全國(guó)已有近30個(gè)省份出臺(tái)了“十四五”新型儲(chǔ)能規(guī)劃或新能源配儲(chǔ)文件，要求新能源配儲(chǔ)比例為10%至20%，備電時(shí)長(zhǎng)為2小時(shí)至4小時(shí)。以廣東省為例，廣東提出到2025年全省新儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)收入達(dá)到6千億元，年均增長(zhǎng)50%以上，到2027年，營(yíng)業(yè)收入達(dá)到1萬(wàn)億元，裝機(jī)規(guī)模達(dá)到400萬(wàn)千瓦。廣東設(shè)立新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)天使投資基金，支持初創(chuàng)期和成長(zhǎng)期的新儲(chǔ)能科技企業(yè)發(fā)展，充分運(yùn)用政策性開發(fā)性金融工具、制造業(yè)中長(zhǎng)期貸款等支持新型儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)，新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)重大建設(shè)項(xiàng)目?jī)?yōu)先列入省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目計(jì)劃等等。2023年2月，《深圳市支持電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干措施》發(fā)布，提出了20條支持性措施鼓勵(lì)發(fā)展以電化學(xué)儲(chǔ)能為主的新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)。再次，一些新儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵性技術(shù)獲得突破。氫儲(chǔ)能技術(shù)、鈉離子電池技術(shù)、超長(zhǎng)壽命且全天候儲(chǔ)能鋰離子電池技術(shù)得到不斷開發(fā)和新的突破。

最后，國(guó)內(nèi)發(fā)展新儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)積累了一定的優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)一些地區(qū)已經(jīng)形成了新儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)較好、龍頭企業(yè)實(shí)力較強(qiáng)、科技成果儲(chǔ)備相對(duì)豐富等優(yōu)勢(shì)。

多技術(shù)路線發(fā)展儲(chǔ)能

支撐電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡

“5、4、3、2、1，開始！”隨著指令下達(dá)，一陣轟隆隆的聲音傳來，位于四川阿壩藏族羌族自治州小金縣的春廠壩抽水蓄能電站正在開展變速抽水蓄能功率響應(yīng)試驗(yàn)。

“就響應(yīng)速度來說，常規(guī)抽水蓄能是分鐘級(jí)，變速抽水蓄能可做到百毫秒級(jí)，而且功率可大可小，相當(dāng)于可快充、可慢充?！眹?guó)網(wǎng)四川電力科學(xué)研究院副院長(zhǎng)丁理杰解釋道，光伏發(fā)電出力跟天氣緊密相關(guān)，“即便晴天時(shí)飄來一朵云，光伏發(fā)電出力也會(huì)突變，這時(shí)就需要變速抽水蓄能平抑光伏出力的快速波動(dòng)?！?/p>

“十四五”時(shí)期，四川還將推進(jìn)大邑、道孚及一批條件較為成熟的抽水蓄能項(xiàng)目建設(shè)。此前幾乎沒有建設(shè)過抽水蓄能電站的水電大省四川，開始大力推進(jìn)儲(chǔ)能建設(shè)，可見電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻的需求正在增加。

加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，需要儲(chǔ)能這個(gè)“超級(jí)充電寶”來配合常規(guī)電源，提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和靈活性。

在國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)，不同儲(chǔ)能技術(shù)路線“百花齊放”。在江蘇，金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放超6萬(wàn)噸；在安徽，國(guó)網(wǎng)安徽電力投資建設(shè)的六安兆瓦級(jí)氫能綜合利用示范站，首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)兆瓦級(jí)制氫—儲(chǔ)氫—?dú)淠馨l(fā)電的全鏈條技術(shù)貫通，為解決長(zhǎng)時(shí)間大規(guī)模電能存儲(chǔ)提供了技術(shù)驗(yàn)證；在福建，在建的寧德霞浦漁洋里儲(chǔ)能電站，采用了全液冷電池冷卻系統(tǒng)、全數(shù)字化模式等先進(jìn)技術(shù)……國(guó)家電網(wǎng)表示，下一步將加快抽水蓄能電站建設(shè)，力爭(zhēng)2025年、2030年公司經(jīng)營(yíng)區(qū)抽水蓄能裝機(jī)分別達(dá)到5000萬(wàn)千瓦、1億千瓦；支持新型儲(chǔ)能規(guī)?；瘧?yīng)用，預(yù)計(jì)2030年公司經(jīng)營(yíng)區(qū)新型儲(chǔ)能裝機(jī)達(dá)到1億千瓦。

記者同時(shí)在采訪中發(fā)現(xiàn)，新型儲(chǔ)能和抽水蓄能形成足夠支撐能力尚需時(shí)日，新型儲(chǔ)能的技術(shù)安全性和經(jīng)濟(jì)性仍需提升，抽水蓄能雖技術(shù)相對(duì)成熟，但建設(shè)周期較長(zhǎng)。在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，煤電仍是電力供應(yīng)安全的重要支撐。支撐“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，煤電機(jī)組還需要持續(xù)開展靈活性改造和節(jié)能減排改造。

去年夏天，四川遭遇極端高溫干旱天氣，平均降水量較常年同期偏少51%，部分時(shí)段電力供應(yīng)出現(xiàn)緊張。四川電力交易中心研究策劃部主任李晨介紹，四川水電裝機(jī)占全省裝機(jī)容量的78%，風(fēng)光等新能源裝機(jī)占比6%，具有頂峰兜底作用的火電裝機(jī)僅占16%。受資源稟賦等因素制約，近年來四川煤電裝機(jī)占比有所降低，極端天氣情況下火電難以彌補(bǔ)水電出力不足帶來的電力缺口。針對(duì)電源多能互補(bǔ)性不強(qiáng)的問題，四川已經(jīng)行動(dòng)起來。《四川省電源電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃（2022—2025年）》提出，抓緊建設(shè)支撐性、調(diào)節(jié)性火電項(xiàng)目，在成都等省內(nèi)負(fù)荷中心、天然氣主產(chǎn)區(qū)新增布局一批氣電項(xiàng)目和應(yīng)急保障電源。

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一場(chǎng)“馬拉松”?！皣?guó)家電網(wǎng)公司將堅(jiān)持‘清潔低碳是方向、能源保供是基礎(chǔ)、能源安全是關(guān)鍵、能源獨(dú)立是根本、能源創(chuàng)新是動(dòng)力、節(jié)能提效要助力’的原則要求，牢牢抓住綠色低碳發(fā)展有利機(jī)遇，凝聚各方合力，積極推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型?！毙帘０脖硎尽?/p>

適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型

增強(qiáng)電網(wǎng)韌性

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，一個(gè)重要目標(biāo)是推動(dòng)風(fēng)光水等零碳能源逐步取代高碳的煤電，并最終成為發(fā)電主體。

在電源側(cè)，大力發(fā)展風(fēng)光水等零碳能源是大勢(shì)所趨。截至2022年底，我國(guó)可再生能源裝機(jī)突破12億千瓦，占全國(guó)發(fā)電總裝機(jī)的47.3%。未來，隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)逐步推進(jìn)，這一比重還將進(jìn)一步提高。

風(fēng)光水等零碳能源的好處不言自明，但也存在突出弱點(diǎn)，就是“靠天吃飯”、人力無(wú)法左右，存在間歇性、隨機(jī)性、波動(dòng)性。一旦天公不作美，縱有再多裝機(jī)也只能干著急。當(dāng)風(fēng)光水等零碳能源發(fā)電的比重過大，甚至成為主導(dǎo)，電網(wǎng)的穩(wěn)定性就會(huì)受到影響。

我們欣喜地看到，電網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)積極行動(dòng)起來，提前適應(yīng)變化。比如，江蘇建成全息數(shù)字電網(wǎng)、推廣無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢，福建推動(dòng)制茶環(huán)節(jié)電能替代、減少二氧化碳排放，四川探索變速抽水蓄能技術(shù)應(yīng)用、促進(jìn)新能源高效消納，安徽建成虛擬電廠吸引電力用戶參與削峰填谷等。有理由相信，隨著“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”共同發(fā)力，電網(wǎng)的韌性將不斷加強(qiáng)，構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)目標(biāo)一定會(huì)順利實(shí)現(xiàn)。