必不可少的儲能面臨哪些主要問(wèn)題？

從“剛性”到“柔性”

電力儲能是指：在發(fā)電容量大于負荷需求期間，可將電能以適當形式的能量?jì)Υ嫫饋?lái)，在負荷需要時(shí)將儲存的能量轉換為電能送入系統，或直接供負荷使用。儲能系統被認為是未來(lái)電力系統中的必要組成部分，在發(fā)電、輸配電和用電等各個(gè)環(huán)節都有廣泛應用。大規模電力系統儲能將在一定程度上改變發(fā)電、輸電、配電和用電同時(shí)完成的電力生產(chǎn)基本格局。通過(guò)在電力系統中增加存儲環(huán)節，可使“剛性”的電力系統變得更加“柔性”，通過(guò)儲能，能夠平抑大規模清潔能源發(fā)電接入電網(wǎng)帶來(lái)的波動(dòng)性，提高電網(wǎng)運行的安全性、經(jīng)濟性和靈活性。

  國網(wǎng)天津電力海旭道儲能站設備。李津 攝

必不可少的儲能

隨著(zhù)我國“雙碳”目標的提出，未來(lái)新能源將成為電力供應的主體。到2030年，我國風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上。今年3月15日，中央財經(jīng)委員會(huì )第九次會(huì )議對推動(dòng)碳達峰、碳中和作出全面動(dòng)員和系統部署，并明確指出要構建以新能源為主體的新型電力系統。

新能源大規模開(kāi)發(fā)利用，給電網(wǎng)安全運行帶來(lái)挑戰，迫切需要通過(guò)發(fā)展儲能等措施，提高系統靈活調節能力。儲能技術(shù)可在提高可再生能源消納比例、保障電力系統安全穩定運行等方面發(fā)揮重要作用，對推動(dòng)構建清潔低碳、安全高效的能源體系，更好地服務(wù)碳達峰、碳中和具有重要意義。

根據不完全統計，目前全球發(fā)展最成熟、裝機規模最大的儲能是抽水蓄能，電化學(xué)儲能緊隨其后。同時(shí)，以氫儲能技術(shù)、儲熱/冷技術(shù)、壓縮空氣儲能技術(shù)為代表的新型儲能技術(shù)也在越來(lái)越多的應用場(chǎng)景展現價(jià)值。截至2020年年底，我國已投運儲能項目累計裝機規模為3560萬(wàn)千瓦，電化學(xué)儲能占9.2%。

國網(wǎng)冀北電力 供圖

【專(zhuān)訪(fǎng)】

圍繞儲能技術(shù)在構建新型電力系統，實(shí)現碳達峰、碳中和目標的作用等，《亮報》對國網(wǎng)能源研究院新能源與統計研究所高級工程師胡靜進(jìn)行了專(zhuān)訪(fǎng)。

《亮報》：儲能技術(shù)在構建新型電力系統，助力“雙碳”目標實(shí)現過(guò)程中，將發(fā)揮哪些作用?儲能發(fā)展現在面臨哪些主要問(wèn)題?

胡靜：在我國構建新型電力系統和“雙碳”目標驅動(dòng)的大背景下，風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源作為清潔低碳的能源電力來(lái)源，將作為電源增長(cháng)的“主力軍”實(shí)現大規模加速發(fā)展。與此同時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)、分布式能源等交互式用能設備廣泛應用，改變了傳統負荷特性，負荷預測難度加大。由于新能源具有波動(dòng)性、間歇性出力特性，電力系統從過(guò)去的“電源側可調，負荷側不可控”逐漸發(fā)展為“電源負荷均不可控”，加大了電力系統電力實(shí)時(shí)平衡的難度。儲能可實(shí)現電力的存儲和放出功能，起到了電力的暫時(shí)緩沖作用，就像是一個(gè)“水庫”，在局部地區新能源大發(fā)又無(wú)法得到有效消納時(shí)，將電力暫時(shí)存儲，等負荷有需求時(shí)再放出電力，不但可以使新能源電力高效利用，還可以緩解新能源對電力系統的沖擊影響。

隨著(zhù)儲能技術(shù)經(jīng)濟性提升，儲能已廣泛應用于電力系統“發(fā)—輸—配—用”等各個(gè)環(huán)節，將主要在以下幾個(gè)方面發(fā)揮重要作用：一是提升新能源利用水平。儲能通過(guò)平抑波動(dòng)、跟蹤出力和電能量時(shí)移三種途徑提高新能源消納能力。二是提高常規電源涉網(wǎng)性能。通過(guò)在常規電廠(chǎng)內部裝設儲能系統，利用儲能快速、穩定、精準的充放電功率調節特性，可提高常規電源調峰調頻能力。三是提升系統調節能力。儲能可充分發(fā)揮參與系統調峰、參與系統調頻、參與系統主動(dòng)支撐等功能，有效提高系統調節能力。四是保障輸配電功能。儲能可緩解或替代因負荷增大而引起的輸配電改造升級;可解決大電網(wǎng)無(wú)法延伸覆蓋的偏遠山區、海島等地區的供電問(wèn)題;可為未來(lái)先進(jìn)柔性直流配電網(wǎng)提供功率調節支撐。五是拓展需求側應用。通過(guò)在需求側(用戶(hù)側)安裝儲能，除了為用戶(hù)提供削峰填谷、需量管理等功能外，還可實(shí)現光儲一體化、充換儲一體化等多種利用模式。

儲能發(fā)展面臨的主要問(wèn)題包括：一是儲能目前成本還相對較高，屬于“奢侈品”，若大規模應用，將在一定程度上提高全社會(huì )用能成本。二是大容量、長(cháng)時(shí)間、跨季節調節的儲能技術(shù)還有待突破，以新能源為主導的新型電力系統可能會(huì )出現由極端天氣導致的新能源長(cháng)時(shí)間出力受限的情況，目前儲能技術(shù)還無(wú)法完全有效解決該問(wèn)題。三是缺乏儲能統籌規劃。目前，我國尚未對新型儲能進(jìn)行系統層面的儲能規劃，未來(lái)電力系統面臨轉動(dòng)慣量不足、調節資源缺乏、支撐能力不足等問(wèn)題，而儲能可在發(fā)電側、電網(wǎng)側和用戶(hù)側都發(fā)揮作用，用于解決系統問(wèn)題。四是現有商業(yè)模式單一，盈利水平受限。除用戶(hù)側峰谷電價(jià)套利、火電調頻以及個(gè)別新技術(shù)儲能示范有電價(jià)支持外，其余儲能項目暫時(shí)無(wú)法從相關(guān)鼓勵政策和市場(chǎng)機制中找到具有穩定收益率預期的商業(yè)模式。五是電化學(xué)儲能的安全、消防和環(huán)?；厥盏葐?wèn)題還有待解決。近期北京的儲能電站事故造成嚴重后果，給儲能發(fā)展敲響了一記警鐘，相關(guān)標準和管理規范有待進(jìn)一步加強。

總之，儲能在快速發(fā)展的同時(shí)，仍然面臨規劃、技術(shù)、安全、運營(yíng)等問(wèn)題，需要多方共同努力，促進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。