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儲能支撐新型電力系統(tǒng),進入快車道前需解決哪些系統(tǒng)性問題?

中國電力網(wǎng)發(fā)布時間:2024-11-08 14:16:38
加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是中國發(fā)展的需要,同時也是中國為世界氣候變化所做的貢獻。其中,儲能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù),“新能源+儲能”已成為標(biāo)配。

11月5日,第七屆虹橋國際經(jīng)濟論壇“新型儲能驅(qū)動未來能源變革”分論壇在國家會展中心(上海)舉辦。在該分論壇的圓桌討論環(huán)節(jié),BlueFive Capital首席執(zhí)行官、Investcorp Capital plc副主席、哈佛大學(xué)肯尼迪政治學(xué)院執(zhí)行委員會成員夏本佳,中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理、黨組成員王紹武,陽光電源光儲副總裁史曉鋒,艾默生亞太區(qū)副總裁Brian Joe,中國科學(xué)院應(yīng)用超導(dǎo)重點實驗室主任、中國科學(xué)院電工研究所儲能技術(shù)研究部主任肖立業(yè),華北電力大學(xué)國家能源發(fā)展戰(zhàn)略研究院執(zhí)行院長王鵬圍繞儲能技術(shù)發(fā)展、能源投資與電力市場、新能源并網(wǎng)與能源系統(tǒng)安全、新型電力系統(tǒng)構(gòu)建等問題進行了探討。

自成為虹橋國際經(jīng)濟論壇的媒體合作伙伴以來,澎湃新聞一直深度參與其新聞宣傳與分論壇承辦工作。10月15日,作為第七屆虹橋國際經(jīng)濟論壇預(yù)熱活動的重要環(huán)節(jié)之一,澎湃新聞主辦了第七屆虹橋論壇“新型儲能驅(qū)動未來能源變革”分論壇的前瞻沙龍,邀請相關(guān)機構(gòu)代表、專家學(xué)者、企業(yè)代表等,共同探討中國新能源與儲能產(chǎn)業(yè)的國際化進程,分享成功經(jīng)驗,展望未來趨勢,促進國際合作與交流。11月5日,澎湃新聞承辦“新型儲能驅(qū)動未來能源變革”分論壇,并對分論壇進行全程圖文直播,助力提升論壇的認(rèn)知度和影響力,向世界傳遞“虹橋聲音”。

盡快在市場層面給予新型儲能價值定位

儲能技術(shù)的重要性毋庸置疑。王紹武表示,儲能涉及到雙碳目標(biāo)實現(xiàn)的重大戰(zhàn)略技術(shù)問題,要談新能源的大規(guī)模開發(fā)利用,就必須談儲能,這是一枚硬幣不可分割的兩面。

其談到,南方電網(wǎng)在儲能方面試圖兩手抓:其一是抽水電站儲能項目建設(shè),其二則是重視非抽水蓄能的新型儲能,“沒有忘記技術(shù)發(fā)展過程中經(jīng)常會出現(xiàn)競爭。”

王紹武認(rèn)為,從用戶角度而言,電化學(xué)儲能的發(fā)展已經(jīng)是突破的前夜,進入快車道只差臨門一腳,“需要在政府支持下,盡快在市場層面給予新型儲能價值定位。”

肖立業(yè)表示,新型電力系統(tǒng)建設(shè)中,過去以火電為基礎(chǔ)的能源系統(tǒng)要轉(zhuǎn)變?yōu)橐燥L(fēng)電光伏為主,須通過儲能技術(shù)為電力系統(tǒng)削峰填谷。

肖立業(yè)同時表示,其個人比較看好物理儲能。“以抽水儲能、壓縮空氣儲能為代表的物理儲能將有更好的發(fā)展前景,而且將來會占據(jù)電力儲能非常大的比例。”其進一步提到,這兩種形式的儲能,目前都已有很好的技術(shù)在應(yīng)用,將來技術(shù)發(fā)展還會使得成本進一步降低。

史曉鋒表示,隨著新能源大規(guī)模高比例接入電網(wǎng),儲能不僅要做好“三電融合”(電力電子、電化學(xué)、電網(wǎng)支撐技術(shù)深度融合)以及守住安全底線,還要承擔(dān)“構(gòu)網(wǎng)”等新功能,以應(yīng)對“源網(wǎng)荷儲”新型電力系統(tǒng)。

其介紹,陽光電源儲能技術(shù)探索始于2006年,近20年的案例經(jīng)驗支撐了如國內(nèi)最大的單體電站青海托格若格超1GWh共享儲能電站、中國第一個“源網(wǎng)荷儲”領(lǐng)先示范電站西藏申能中楷結(jié)則茶卡120MWh電站、全球最大的沙特7.8GWh儲能項目等。

Brian Joe則提到,客戶面臨著挑戰(zhàn)和困難,市場需要更安全的儲能設(shè)備,更可靠的、更低成本、更便捷的設(shè)備。艾默生提供自動化技術(shù)和軟件技術(shù),助力市場盡可能平衡上述要求。

能源市場轉(zhuǎn)型下的能源投資

談及電力市場改革,王鵬表示,核心是要解決市場準(zhǔn)入的問題。“現(xiàn)在市場準(zhǔn)入主要的還是火電,風(fēng)光資源雖然準(zhǔn)入但卻是價格接受者,用戶也是價格接受者。”

如何讓風(fēng)光資源,包括儲能以及儲能衍生出來的形態(tài)微電網(wǎng)、分布式虛擬電廠、增量配電網(wǎng)等所有要素,快速地融入市場環(huán)境?王鵬認(rèn)為,“從廣義的電力市場改革而言,現(xiàn)在已經(jīng)到了迫在眉睫需要解決的問題。”

夏本佳表示,目前全球的可再生能源投資數(shù)額巨大。同時從去年的情況來看,利率非常高、原材料成本攀升,“是非常有挑戰(zhàn)的一年,但也是非常正向的信號。”夏本佳認(rèn)為,這為能源市場轉(zhuǎn)型提供了強勁動力。

夏本佳同時談到,從投資角度來看,未來30年,碳的投資其實依然還會扮演比較重要的角色。“在轉(zhuǎn)型的過程中,其實對于碳市場的投資和對于可再生能源的投資會共存。”

電力系統(tǒng)將進入“無人區(qū)”

肖立業(yè)在現(xiàn)場表示,新能源大規(guī)模接入主要還將解決兩個問題。

首先是電網(wǎng)要有足夠的能力,目前新能源發(fā)展非???,但電網(wǎng)的建設(shè)步伐還是沒有跟上新能源建設(shè)步伐。第二個是儲能,傳統(tǒng)的火電能夠響應(yīng)電網(wǎng)需要、支撐電網(wǎng)穩(wěn)定性,現(xiàn)在新能源通過電力電子變流器并網(wǎng),源端沒有儲能支撐,“所以要解決新能源并網(wǎng)問題,要盡量在源側(cè)讓新能源和火電特性等效,甚至超過火電特性。”

其補充道,現(xiàn)在從技術(shù)上講有一些辦法來解決這些問題,經(jīng)濟性也在逐漸改善,“大規(guī)模存儲不會有技術(shù)障礙,主要是要解決經(jīng)濟問題。”

王紹武則表示,“當(dāng)電網(wǎng)接入新能源的時候,會有痛苦有煩惱,但這是幸福的痛苦,幸福的煩惱。”如今風(fēng)電、太陽能已超過煤電,成為南方電網(wǎng)轄區(qū)內(nèi)南方五省的第一大電源,南方電網(wǎng)的新能源滲透率達到57%。

國家能源局副局長任京東在上述論壇上提到,截至今年9月底,中國新能源裝機規(guī)模已達到12.5億千瓦,提前六年完成了到2030年風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上的目標(biāo)。

王紹武稱,在新能源大規(guī)模接入的情況下,電網(wǎng)面臨困難,且困難越來越大。

首要問題是“靠天吃飯”帶來的電力電量平衡困難。王紹武以云南省舉例稱,其電源結(jié)構(gòu)主要是水電結(jié)合新能源。“每天中午太陽最大的時候,即便把所有的水電都停掉,也需要棄水;晚上沒有太陽的時候,即便把所有的水電都開啟,電還是不夠。”

“這是新型電力系統(tǒng)所特有的問題,會在一天之內(nèi)出現(xiàn)電量短缺和充足并存的情況。”王紹武表示,應(yīng)對這一重要問題尚無其他辦法,必須要有很好的儲能系統(tǒng),同時必須依靠大電網(wǎng)的時空互補和多能互補進行解決。

第二大困難是電網(wǎng)安全面對巨大壓力。王紹武提及,目前的電力系統(tǒng)已經(jīng)由機電設(shè)備組成的傳統(tǒng)電力系統(tǒng),轉(zhuǎn)變?yōu)橛筛嚯娏﹄娮友b備組成的新型電力系統(tǒng),這是一種本質(zhì)上的變化。“我判斷系統(tǒng)可能會在三五年的時間內(nèi)完全不適用了,我們進入了一個無人區(qū),我們對電網(wǎng)穩(wěn)定性的判斷能力在減弱,這是一個很大的問題。”

王紹武在論壇現(xiàn)場呼吁,問題解決的途徑在于協(xié)同,“用戶、電網(wǎng)、發(fā)電商、儲能的供應(yīng)商,我們應(yīng)該共同面對這一人類的新的無人區(qū),大家只有協(xié)同起來才有可能解決這個問題,如果各自為戰(zhàn),這個問題是解決不好的。”

王紹武同時提及第三個困難,即信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全問題。隨著新能源以及充電樁等設(shè)備的巨量接入,電網(wǎng)需要面對的主體數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)級擴張,電網(wǎng)控制系統(tǒng)暴露在外部空間的體量也大幅增加,網(wǎng)絡(luò)安全的問題變得非常復(fù)雜、電網(wǎng)安全性面臨很大的風(fēng)險。“我們需要有法律法規(guī)、政府的介入,同時需要加大科技創(chuàng)新。”

來源:澎湃新聞


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