——訪中國科學院大連化學物理研究所研究員張華民

 

日前，內蒙古自治區人民政府發布《關于加快推動新型儲能發展的實施意見》（以下簡稱《實施意見》）。隨著大規模儲能技術被認定是支撐可再生能源普及的戰略性技術后，新型儲能發展路徑應運而生。

 

新型儲能是指除抽水蓄能以外，以輸出電力為主要形式并對外提供服務的儲能項目，以電化學儲能為主。內蒙古風能、太陽能資源豐富，開發潛力巨大。新型儲能在內蒙古區域內推行效果的成功與否，將直接影響著源網荷儲一體化和多能互補實施路徑的有效推行。

 

中國電力報：此次《實施意見》提出，到2025年，實現新型儲能從商業化初期向規模化發展轉變。建成并網新型儲能裝機規模達到500萬千瓦以上。您認為《實施意見》的發布對于儲能發展最大機會在哪里？

 

張華民：實現“雙碳”目標是我國向世界做出的莊嚴承諾。建立“新能源+儲能”的新型電力系統是實現“雙碳”目標的主要途徑。到目前為止，我國以電化學儲能為代表的新型儲能累計裝機容量中，鋰離子電池儲能系統占90%的市場份額，儲能時長通常在2小時左右。由于風能、太陽能等可再生能源發電受自然界的風速、風向、晝夜、陰晴天氣的影響，具有間歇性、不可控特征，電網中火電比例降低、可再生能源發電比例大幅度提高后，為保證電網安全、穩定、可靠供電，長時儲能技術將成為剛需。

 

該實施意見的發布，為長時儲能技術的發展和實際應用提供了很好的機遇。也就是說，長時儲能技術的發展和應用，將為建立“新能源+儲能”新型電力系統，實現“雙碳”目標提供有力的技術支撐。

 

中國電力報：《實施意見》中提出，新建市場化并網新能源項目，配建儲能規模原則上不低于新能源項目裝機容量的15%，儲能時長4小時以上。配建比例2022年后根據情況適時調整。大規模長時儲能的專業化定義是怎樣的？現階段的應用如何？

 

張華民：在2021年，美國能源部發布了支持長時儲能的相關報告，把長時儲能定義為至少連續運行（放電）時間為10小時，使用壽命在15至20年。2021年11月，在蘇格蘭格拉斯哥舉行的聯合國氣候變化峰會上，來自包括英國石油公司、西門子能源公司、Highview Power公司、Form Energy公司等25家能源和科技公司的高管成立了長時儲能理事會。該理事會旨在就長時儲能技術對企業、政府和公用事業公司進行宣傳和教育，并制定激勵政策支持大規模部署長時儲能系統。

 

由該長時儲能理事會與麥肯錫公司近日合作編寫的調查報告指出，長時儲能系統的部署可能在未來幾年加快進行，尤其是在各國繼續擴大可再生能源部署的情況下。一旦可再生能源發電量達到電力系統60%至70%的市場份額，長時儲能系統將會成為“成本最低的靈活性解決方案”。

 

截至2021年10月底，我國可再生能源發電累計裝機容量達到10.02億千瓦，突破10億千瓦大關，比2015年底實現翻番，占全國發電總裝機容量的比重達到43.5%。要在2030年實現碳達峰目標，預計到2030年，可再生能源發電總裝機容量將達到60%以上，會超越火電成為絕對的主力電源。屆時，遇到無風天氣或連續的陰雨天氣時，由于火電廠的裝機容量大幅度減少，要保證新型電力系統的安全、穩定供電，就需要長時儲能電站提供電網負荷需要的電力。因此，長時儲能是建設“新能源+儲能”的新型儲能系統，實現“雙碳”目標的關鍵核心技術，必須引起高度重視。我國在加速布局可再生能源發電裝機容量的同時，應該同步部署長時儲能系統，以適應建立“新能源+儲能”新型電力系統的需要。

 

中國電力報：《實施意見》中提到的儲能時長4小時以上是否符合國際組織定義的長時儲能，還是引導我國儲能發展的趨勢所在？這與先進國家是否存在差距？急需在哪些環節加快布局重點趕上？

 

張華民：《實施意見》中明確指出“新建市場化并網新能源項目，配建儲能規模原則上不低于新能源項目裝機容量的15%，儲能時長4小時以上；配建比例2022年后根據情況適時調整。”，科技部布署的“十四五”儲能重大專項中要研究開發的是“4小時儲能技術”，只是著眼于鋰離子電池儲能技術，加上鋰離子電池的安全性等問題，遠遠滿足不了實現“雙碳”目標的需要。內蒙古自治區的《實施意見》，從建設“新能源+儲能”的新型儲能系統的實際需要出發，與時俱進在全國率先提出“儲能時長4小時以上；配建比例2022年后根據情況適時調整。”的規定，盡管儲能市場離“國際長時儲能理事會”和發達國家的長時儲能要求還有一定差距，但明確指出配建比例2022年后根據情況適時調整，將會引導我國儲能技術發展的方向。

 

我國的電化學儲能裝機容量90%為鋰離子電池技術，但目前的鋰離子電池儲能技術難以滿足“新能源+儲能”的新型儲能系統對長時儲能的需求。因此，繼續部署和支持高安全性、使用壽命大于15年、環境友好的長時技術的研究開發和工程應用。

 

中國電力報：“雙碳”目標提出后，大規模長時儲能的應用場景是否會發生變化？

 

張華民：2030年后，在我國新型電力系統中，可再生能源的比例將會大幅度提高，火力發電的比例將會大幅度降低，電網調峰的作用將由火電調峰電站移交給儲能電站，長時段陰雨天時，太陽能電池的發電量將大幅度降低，要保證電力系統的安全、穩定供電，需要大功率、長時儲能系統發揮作用。

中國電力報：深挖大規模長時儲能項目的經濟性，您認為應該最先解決的是哪些環節？

 

張華民：在電網中增加儲能系統，無論是電網側、電源側還是用戶側，都需要增加投入，就和當年做環保一樣，需要增加成本。首先，儲能設備制造商應該加大研發投入，開發出高安全性、生命周期中性價比高、環境友好（包括電池報廢后的無害化處理）的儲能裝備，降低設備成本。

 

另一方面，既然儲能是國家實現“雙碳”目標的重大需求，國家就應該像發展新能源汽車、太陽能電池等產業一樣，制定出可有效執行的價格補償機制和相應的長時儲能產業政策，例如抽水儲能的兩部電價政策，推進長時儲能產業的健康發展，讓儲能技術為建立新型電力系統，實現“雙碳”目標保駕護航。

另外，國家應重點支持綜合能量轉換效率應對標抽水儲能，綜合能量轉換效率應大于70%，使用壽命大于15年，考慮長時儲能系統的成本時，必須包括電池報廢后的無害化處理成本。