新型儲能是除抽水蓄能外的新型儲能技術,是構建新型電力系統的重要技術和基礎裝備,是實現碳達峰、碳中和目標的重要支撐,也是催生國內能源新業態、搶占國際戰略新高地的重要領域,正在各行各業大規模推廣和應用。
國家發展改革委、國家能源局印發的《“十四五”新型儲能發展實施方案》指出,到2025年,新型儲能由商業化初期步入規模化發展階段,具備大規模商業化應用條件。到2030年,新型儲能全面市場化發展。
據《儲能產業研究白皮書2023》顯示,截至2022年底,新型儲能累計裝機規模達45.7GW,是去年同期的近2倍,年增長率80%。同時據媒體報道,新型儲能在2023上半年迎來強勢爆發,截至6月底,全國新型儲能新投運裝機規模約8.63GW/17.72GWh,相當于此前歷年累計裝機規模總和。
新型儲能市場盛況空前,同時新型儲能作為東方電氣集團“六電六業”中新興產業的重要一環,也是集團公司深入貫徹落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,助推碳達峰碳中和戰略目標實現的重要抓手,致力于為用戶提供新型儲能系統設備集成和儲能系統綜合解決方案。
綠色低碳 壓縮空氣儲能技術蓬勃發展
壓縮空氣儲能技術目前是新型儲能技術的代表之一。它的基本原理是在電力富裕時,利用棄風電、棄光電、低谷電等將常溫常壓的空氣壓縮至高壓狀態存儲在廢棄的鹽穴、礦井或人工硐室中,將電能轉換為空氣勢能和熱能,在電力需求較高的時候,釋放壓縮空氣,推動透平機進行發電。壓縮空氣儲能容量大、壽命長、安全環保、度電成本低,可媲美抽水蓄能。
2022年5月,由集團旗下東方汽輪機供貨的首個非補燃式壓縮空氣儲能國家示范項目——江蘇金壇項目成功投運,該項目透平實現熱態7分鐘滿負荷,高、低壓缸效率分別超過92%、94%,是空氣儲能商業化應用的重要里程碑。東方汽輪機為全球單機功率最大的湖北應城300MW壓縮空氣儲能項目研制了透平膨脹機,近期將總裝下線。此外,東方汽輪機依托自主燃機突破還完成了補燃式壓縮空氣儲能的技術儲備。
開拓創新 二氧化碳儲能技術未來可期
二氧化碳儲能系統在電力富裕時進入儲能階段,壓縮常壓氣態二氧化碳,存儲壓縮熱量,并將高壓二氧化碳在常溫下進行液化存儲;發電階段,利用存儲的熱量加熱高壓液態二氧化碳至高溫氣態,驅動透平發電。二氧化碳儲能建設不受地質條件束縛、周期短、全生命周期度電成本低。東方汽輪機可為用戶提供一站式解決方案。
2022年8月,全球首個10MW/20MWh二氧化碳+飛輪儲能示范項目在東方汽輪機園區竣工,該項目是全球單機功率最大、儲能容量最大的二氧化碳儲能項目,目前完成了設備及系統試驗驗證,已搬遷至安徽蕪湖海螺水泥商業運行。
安全高效 釩液流電池儲能驅動未來
全釩液流電池儲能安全性好、無燃爆風險、功率容量解耦、充放電容量損耗小、全生命周期性價比高。東方汽輪機自2010年全面開展全釩液流電池研究,擁有核心知識產權體系。目前已建成成都川開120kW/500kWh儲能系統、東方汽輪機1MW光伏+120kW/240kWh全釩液流光儲充綜合能源示范區等多個應用示范項目。
靈活穩定 電化學儲能潛力無限
電化學儲能是通過化學反應將化學能和電能進行相互轉換來儲存能量的一種方式,一方面,電池儲能的能量密度與能量轉換效率較高,且響應速度較快,能夠有效滿足電力系統調峰調頻需求;另一方面,其功率和能量可根據不同應用需求靈活配置,幾乎不受外部氣候及地理因素的影響。隨著可再生能源的快速發展和能源需求的增長,電化學儲能技術的發展對于我國未來能源戰略發展具有重大意義。
集團旗下東方研究院于2011年開始布局電化學儲能技術研發,持續在鋰離子電池工藝、負極材料以及系統集成技術方面發力,共申請專利90余項,發表論文十余篇。
2020年,東方研究院聚焦鋰電池系統集成技術的產業化應用,開展東方電氣集團首個10MWh級大規模儲能系統集成及示范應用項目,成功自主開發完成大型儲能系統的電池管理技術、熱管理技術、能量管理技術、消防安全技術以及遠程監測技術,擁有MW級工程應用業績。
目前已建成甘肅馬鬃山20MW/40MWh儲能系統-100MW風電項目配儲項目、寧夏鹽池12MW/24MWh磷酸鐵鋰儲能系統-120MW光伏復合發電配儲項目、甘肅酒泉6.75MW/10MWh鋰電池儲能系統項目、通江代力吉風力發電廠1MW/500KWh風機波動曲線平抑儲能項目,能量型、功率型、定制型等多種電化學儲能系統技術均已進入產業化階段。
創新引領 熔鹽儲熱提供更多可能
熔鹽是指熔融態下的液體鹽,工程中使用的熔鹽通常指無機鹽熔融體。熔鹽具有高沸點、低粘度、低蒸汽壓力和高體積熱的特點,是一種優良的傳熱儲熱介質。熔鹽儲能技術即利用熔鹽在升溫和降溫過程中的溫差實現熱能存儲。
集團旗下東方鍋爐打造熔鹽儲熱、固體顆粒儲熱、水儲熱及氫儲能等多維儲能技術陣列;不斷強化熔鹽儲熱技術攻關,著力拓展非光熱領域熔鹽儲換熱應用研究。自主開發分布式發電與儲熱供能系統方案,構建綠色供能工廠、園區。自主開發基于大容量熔鹽儲能的燃煤機組熱電解耦工業應用方案,提升燃煤機組深度調峰能力、促進新能源消納。打造兆瓦級固體顆粒儲放熱實驗平臺,推動新型儲能技術推廣應用。
《“十四五”新型儲能發展實施方案》鼓勵不同技術路線“百花齊放”,對新型儲能技術創新加強戰略性布局和系統性謀劃,提出技術研發方向,兼顧創新資源的優化配置;建立健全以企業為主體、市場為導向、產學研用相結合的綠色儲能技術創新體系。
儲能產業東風已至……