11月初,一个独立的储能项目在新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州运行,首次向当地电网输送了电能。这一项目总装机容量达到了30万千瓦/120万千瓦时,并拥有长达4小时的储能时长,创下了磷酸铁锂电池储能领域全球容量之最。
从2021年底的400余万千瓦,到2024年三季度末的5852万千瓦,我国新型储能装机规模实现了跨越式发展。然而,新型储能领域蓬勃发展的同时,也遭遇“成长的烦恼”——行业发展高歌猛进的背后,低价“内卷”之风盛行。
如何通过技术创新、模式革新和政策引导破局,为新型储能长远发展保驾护航?这成为新型储能行业亟待解决的核心问题。
一路高歌猛进
凭借快速响应和灵活布局的特点,新型储能已成为我国构建新型电力系统和新型能源体系不可或缺的关键支撑技术。
今年入冬以来,新疆频频受到大范围寒潮侵袭,电网负荷大幅增加。“遍布全疆的170座‘超级充电宝’,在这次寒潮中发挥了大作用。”国网新疆电力有限公司调度控制处副处长蔡鹏程说。他所说的“超级充电宝”指的便是新型储能电站。
寒潮等极端天气对新能源发电的间歇性和波动性产生较大影响。“新型储能电站在用电低谷时充电,高峰时放电,展现出强大的应急保障和调节能力。”蔡鹏程说。
作为储能产业中的新生力量,以锂离子电池储能为主导的新型储能技术路线基本成型。
国家能源局能源节约和科技装备司副司长边广琦表示,当前锂离子电池储能占投运项目的97%以上,压缩空气储能、液流电池储能等技术也在迅猛发展,行业发展呈现出百花齐放的态势。
压缩空气储能,顾名思义,就是将空气压缩成高压状态,打入地下洞穴储气库,然后在用电高峰时释放出来,驱动发电机组做功产生电能。4月,湖北应城30万千瓦级压缩空气储能电站示范工程项目,储能容量达150万千瓦时,系统转换效率约70%。
10月,新疆乌鲁木齐甘泉堡40万千瓦/160万千瓦时混合电化学共享储能项目在新疆乌鲁木齐甘泉堡经济技术开发区启动。该共享储能项目采用电化学储能形式,以及磷酸铁锂、先进钠离子、全钒液流等多种混合技术路线。
没有硝烟的价格战
“‘十四五’以来,新型储能装机规模的快速扩大,直接带动了超过1000亿元的投资,促进了产业链上下游的发展,已成为我国经济发展的新动能。”边广琦说。然而,在产业发展高歌猛进的背后,技术瓶颈、成本偏高和市场机制不完善等一系列问题也随之浮现。
在今年10月举行的“促进西北新能源高比例发展专家研讨会暨西北电力圆桌项目启动会”上,一份由中国能源研究会双碳产业合作分会发布的报告引发热议。
这份名为《促进西北新能源高比例发展亟须解决的关键问题——储能发展和电力跨省跨区交易机制研究》的报告,直指储能产业面临的困境——利用率不足、成本疏导机制不畅、商业模式模糊、市场化程度偏低等。
如今,储能行业的盈利模式主要围绕电力市场交易、容量租赁服务以及政府政策补贴三大支柱来构建。然而,在我国多地的现货市场中,峰谷价差空间很小,且储能电站仅能利用午间低谷和晚间高峰时段进行一次充放电,大大削弱了盈利潜力;在容量租赁方面,租赁合约期限偏短,加之市场价格波动频繁且剧烈,导致实际租赁费用呈现逐年下降趋势,进一步压缩了储能项目的收益空间;至于政策补贴方面,其虽然为行业提供了重要支持,但补贴政策的不确定性和可能的变动性,使得依赖政策补贴的盈利模式亦显得不够稳固。
在储能行业内部,一场没有硝烟的价格战悄然打响。储能系统中的电芯成本占比高达60%,且电芯生产具有连续性要求。为了保持生产线持续运转,许多企业不惜亏本也不愿停产,但电芯性能衰减迅速,导致库存成本高昂,这使得企业急于出清,引发了储能电芯价格战。
从技术层面破局
价格战让新型储能行业失去持续良性发展的动力,而低价引发的质量隐患,也带来了巨大的安全风险。近年来,国内外储能电站安全事故时有发生。面对新型储能发展中的困境和挑战,产学研各界已经达成共识,必须加大基础研究力度,着力从技术层面实现突破。
固态电池,一种能量密度和循环次数数倍于传统的液态锂电池的新型储能载体,有望在未来成为储能系统的关键,为可再生能源的广泛应用和电力系统的稳定运行提供有力支撑。今年,多家新能源车企、动力电池和材料供应商纷纷发布固态电池最新进展。
中国科学院院士赵天寿则从安全可靠、经济可行、资源可及三大核心要求出发,看好时长灵活、扩容方便的液流电池技术。
液流电池,是一种正负极活性物质均为液体且储存在独立储液罐中,通过外接管路使电解液流入电堆内进行反应的新型电化学储能装置。液流电池技术凭借其独特的优势,在新型储能领域展现出广阔的应用前景。
技术创新不仅要单点突破,更要产学研协同进行全链布局。今年7月,中央企业新型储能创新联合体正式成立,将推动新型储能领域基础理论研究和关键技术研发,促进创新链产业链深度融合,加快科技成果向现实生产力转化。
多措并举推进转型升级
多位业内人士认为,当前储能行业正处于从研发示范向产业化转型的关键时期。除了技术上的突破,从新型储能产业的宏观规划,到安全标准体系的构建与价格机制的完善,政府的政策引导显得尤为关键。
11月初,工业和信息化部发布的《新型储能制造业高质量发展行动方案(征求意见稿)》指出,适度超前布局氢储能等超长时储能技术、拓展风光储氢等新能源应用场景。
“电解水制氢是解决新能源规模化发展的重要措施。氢能与电能相似,是二次能源;氢能可以长时间储存,可以成为能源储备体系的组成部分。”中国产业发展促进会副会长史立山说。
《中华人民共和国能源法》明确指出,推进新型储能的高质量发展,发挥各类储能在电力系统中的调节作用。
“当前,要把促进能源转型与发展好、利用好储能紧密结合起来,推动储能产业高质量发展。”工业和信息化部总经济师、办公厅主任高东升表示,要加强新型储能制造业统筹布局,发挥新型储能创新中心等平台作用,布局建设一批储能领域中试验证平台,强化标准支撑引领,统筹推进产品攻关和标准研制。同时,探索可持续发展的储能商业化模式,不断拓展储能产品示范应用。
(原载12月19日《科技日报》5版)
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