當(dāng)下,各種長時儲能技術(shù)百花齊放,包括液流電池儲能、壓縮空氣儲能、二氧化碳儲能等各個技術(shù)路線的商業(yè)化正在加速發(fā)展。
全釩液流電池、壓縮空氣儲能、熔鹽儲能技術(shù)已進入商業(yè)化發(fā)展初期,重力儲能、二氧化碳儲能、多種其他液流電池等相關(guān)技術(shù)正在推進商業(yè)化示范。
目前,這些長時儲能技術(shù)已經(jīng)建成了哪些項目?還有哪些項目在建?ESPLAZA長時儲能網(wǎng)為此進行了盤點統(tǒng)計,具體如下。
一、液流電池
2021年以來,我國正在加快液流電池的部署。據(jù)彭博新能源財經(jīng)數(shù)據(jù),截至2023年8月,中國液流電池裝機規(guī)模220MW/865MWh,其中全釩液流電池迄今為止在商業(yè)上最為成功,占現(xiàn)有和儲備項目的90%以上。其他材料體系處于測試和試點階段,目標是在未來幾年內(nèi)進入示范階段。
2022年10月30日,全球功率最大、容量最大的百兆瓦級液流電池儲能調(diào)峰電站正式并網(wǎng)發(fā)電。該電站由大連恒流儲能電站有限公司建設(shè)和運營,電池系統(tǒng)由大連融科儲能技術(shù)發(fā)展有限公司設(shè)計制造。該項目是國家能源局批準建設(shè)的首個國家級大型化學(xué)儲能示范項目,總建設(shè)規(guī)模為200MW/800MWh。并網(wǎng)的是該電站的一期工程,規(guī)模為100MW/400MWh。
▲已投運液流電池儲能項目(不完全統(tǒng)計)
隨著技術(shù)發(fā)展逐漸成熟,多個液流電池儲能項目開建。
目前,在建液流電池儲能項目多達10個,涉及釩液流電池、鐵鉻液流電池等技術(shù)路線。其中釩電池儲能項目9個,有5個裝機規(guī)模已達百兆瓦及以上,其中察布查爾縣25萬千瓦/100萬千瓦時全釩液流電池儲能市場化并網(wǎng)光伏發(fā)電項目和吉木薩爾縣100萬千瓦光伏+25萬千瓦/100萬千萬時全釩液流儲能項目儲能容量均為GWh級。
▲在建液流電池儲能項目
二、壓縮空氣儲能
截至目前,我國已投運的壓縮空氣儲能電站共7個。早在2013年、2018年,國家電網(wǎng)等就分別在江蘇、安徽投運了國網(wǎng)江蘇同里500kW液態(tài)空氣儲能示范項目、安徽蕪湖500kW壓縮空氣儲能示范項目,主要用于早期技術(shù)驗證,項目規(guī)模多在500kW至MW級。
2021年,隨著山東肥城鹽穴先進壓縮空氣儲能調(diào)峰電站項目、河北張家口百兆瓦先進壓縮空氣儲能示范項目的投運,我國的壓縮空氣儲能項目正式進入百兆瓦級時代。
▲已投運壓縮空氣儲能項目
除了已投運的項目外,目前在建的壓縮空氣儲能項目有12個,分別采用了4至10小時的放電時長設(shè)計,其中有6個項目的系統(tǒng)設(shè)計均在300兆瓦級。
▲在建壓縮空氣儲能項目
三、二氧化碳儲能
2022年8月,國內(nèi)首個“新型二氧化碳儲能驗證項目”已在四川德陽正式投入運行。該項目由東方電氣集團東方汽輪機有限公司、百穰新能源科技(深圳)有限公司、西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院、北京泓慧國際能源技術(shù)發(fā)展有限公司共同打造。
2023年9月,全球首套二氧化碳儲能商用系統(tǒng)——“蕪湖海螺項目”安裝完畢,該項目設(shè)計充、放均為8h,能充分適配當(dāng)?shù)匦履茉窗l(fā)力時段,提升當(dāng)?shù)匦履茉措娏寐?。該商業(yè)化項目的開發(fā)標志著二氧化碳儲能技術(shù)的市場化應(yīng)用正式開啟,同時也刷新國內(nèi)二氧化碳儲能的時長紀錄。
▲在建/已投運二氧化碳儲能項目
四、重力儲能
作為機械儲能的第二梯隊,重力儲能目前正處于商業(yè)化的攻堅階段。由中國天楹與EnergyVault公司合作建設(shè)的全球首個電網(wǎng)級EVx重力儲能示范項目——如東100MWh重力儲能項目,主體工程已順利封頂,正式步入并網(wǎng)倒計時。
2023年10月,中國天楹金塔重力儲能項目一期50兆瓦/200兆瓦時及重力儲能裝備制造基地一期工程正式開工。
而作為張掖市首個重力儲能技術(shù)應(yīng)用范例重點項目的中國天楹17兆瓦/68兆瓦時重力儲能項目已進入建設(shè)關(guān)鍵階段,該項目重力儲能塔筏板基礎(chǔ)已完成,負三層剪力墻、柱、梁、板鋼筋綁扎完成,正在進行軌道梁預(yù)埋件安裝。
▲在建重力儲能項目
五、熔鹽儲能
熔鹽儲能是光熱發(fā)電的配套儲能系統(tǒng),也能同時滿足光伏、風(fēng)電的儲能需求。光熱發(fā)電配置了大容量、安全環(huán)保的熔鹽儲能系統(tǒng),能夠克服太陽能自身的間歇性和不穩(wěn)定性,實現(xiàn)長周期連續(xù)發(fā)電,可以承擔(dān)基礎(chǔ)電力負荷,是新型電力系統(tǒng)中的中流砥柱和壓艙石。
作為新型儲能方式,熔鹽儲熱系統(tǒng)具有大容量、長周期、低成本、高安全的特點,現(xiàn)已在光熱發(fā)電領(lǐng)域成功商業(yè)化應(yīng)用。
目前國內(nèi)已投運的50MW級商業(yè)化光熱型熔鹽儲能項目裝機容量達500MW,應(yīng)用于商業(yè)化光熱電站中的熔鹽儲熱系統(tǒng)最長儲熱時長高達15小時。
▲已投運光熱型熔鹽儲能項目
除了光熱發(fā)電領(lǐng)域外,熔鹽儲能在熔鹽儲能供暖、供蒸汽、火電機組靈活改造領(lǐng)域有競爭優(yōu)勢。熔鹽儲能在火電靈活改造、工業(yè)蒸汽生產(chǎn)中具備很大潛力。
2022年10月,浙江省最大的用戶側(cè)熔鹽儲能項目,也是國內(nèi)在建的最大規(guī)模熔鹽儲能項目——紹興綠電熔鹽儲能示范項目在紹興柯橋區(qū)天實低碳產(chǎn)業(yè)園正式產(chǎn)汽。
2022年12月,由江蘇國信靖江發(fā)電有限公司聯(lián)合西安熱工研究院自主研發(fā),全球首個與煤電耦合的熔鹽儲熱調(diào)頻調(diào)峰示范工程投運,引發(fā)廣泛關(guān)注。在全球光熱發(fā)電領(lǐng)域成熟應(yīng)用的熔鹽儲熱技術(shù)被成功應(yīng)用于煤電領(lǐng)域,為煤電行業(yè)進一步優(yōu)化調(diào)頻、提升調(diào)峰和安全供熱提供了示范。
▲已投運其他熔鹽儲熱項目
除了已投運項目外,目前在建的光熱型熔鹽儲能項目有28個,累計裝機約3GW。
▲在建光熱型熔鹽儲能項目
目前,一批利用熔鹽儲熱技術(shù)進行傳統(tǒng)火電機組靈活性調(diào)峰改造的示范項目紛紛落地并陸續(xù)啟動建設(shè),這一伴隨光熱發(fā)電市場啟動而得以規(guī)?;l(fā)展的新型儲能技術(shù)正在攻堅又一新市場。
圖:在建其他熔鹽儲熱項目(注:有些項目已經(jīng)規(guī)劃但未有公開推進建設(shè)消息,故未列入)
六、小結(jié)
相較2022年,各類長時儲能技術(shù)對應(yīng)的項目裝機將在2023年實現(xiàn)顯著增長。和已投運裝機相比,各長時儲能技術(shù)在建項目裝機持續(xù)正在快速增長,其中液流電池儲能在建裝機接近1GW,壓縮空氣儲能和熔鹽儲能在建項目累計裝機均已超2GW。預(yù)計未來幾年,長時儲能的年新增裝機量將呈現(xiàn)翻倍增長態(tài)勢,這標志著長時儲能的商業(yè)化大幕即將全面拉開。