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弥补单一储能技术缺陷,提升系统效率和可靠性

发布时间:2024/9/6 阅读:1201

弥补单一储能技术缺陷,提升系统效率和可靠性

混合储能受青睐

近日,新疆2024年全区独立新型储能项目清单发布,总规模7.35GW/30.86GWh。项目技术类型广泛,其中混合储能规模最大,为3.002GW/12.96GWh。
近年来,我国新型储能规模快速增长,各类技术多元发展,其中锂电池占据显著优势。然而,随着储能应用场景的不断拓展,系统需求不断细化,单一类型的储能已难以满足市场要求,混合储能应运而生。在业内人士看来,混合储能通过组合不同的储能技术路线,弥补单一储能技术缺陷,提升系统效率和可靠性,是未来能源存储领域的重要发展方向。
项目建设加速
混合储能发展备受业内关注。2022年,国家发改委、国家能源局印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》提到,结合系统需求推动多种储能技术联合应用,开展复合型储能试点示范。
政策引导下,混合储能项目建设也在持续推进,多个项目并网投运。今年6月,中国安能二局上海分公司参建的江苏华电灌云20万/40万千瓦时储能项目顺利并网成功。该项目采用磷酸铁锂储能与全钒液流储能相结合的混合储能模式
2月,国家能源局发布56个项目的新型储能试点示范项目名单,包括山东省利津县795MW/1600MWh、山西省朔州市平鲁区100MW/200MWh、新疆维吾尔自治区哈密市伊州区256.5MW/1000MWh在内的8个混合储能项目入选,规模超7GWh。
去年8月,我国首个由铁铬液流、飞轮、锂电三种形式组成的混合储能项目在内蒙古霍林郭勒正式投运。该项目通过不同形式储能的应用,可以获得功率型和能量型混合式储能运行经验及并网策略。
混合储能项目以“磷酸铁锂+”为主,包括“磷酸铁锂+飞轮”“磷酸铁锂+液流电池”“磷酸铁锂+超级电容”等。作为能量型储能,锂电池储能更适合2—4小时调峰场景。如今6—8小时以上长时储能需求提升,以锂电池储能搭配液流电池的混合储能技术优势凸显。
“在储能技术路线中,磷酸铁锂电池表现最为亮眼。但锂电池充放电时长较短,无法满足长时储能的需求,且运行环境要求更高。在现有的技术条件下,依靠单一储能技术手段无法满足电力系统对储能的需求。而混合储能包含多种储能技术类型,可以满足多样化的场景应用需求,比如,全钒液流电池和氢储能技术可解决长时储能的需求。”厦门大学中国能源政策研究院副教授吴微对《中国能源报》记者表示。
运行要求提高
混合储能在电源侧、电网侧与用户侧都拥有广泛应用场景,对于提高电力系统稳定性、经济性和可靠性具有积极作用。“混合储能通过耦合多种不同技术特性的储能设施,可以满足功率型储能、短时能量型储能和长时能量型储能等不同的应用需求。目前来看,混合储能最主要的应用场景应该是电源侧的新能源消纳与辅助服务,以及电网侧的削峰填谷。”吴微表示。
鑫椤资讯高级研究员龙志强告诉《中国能源报》记者:“储能主要承担辅助服务,如调频调峰等,以提高电网接纳风电、光伏等可再生能源的能力。液流电池等部分新型储能成本还比较高、规模小,配合锂电池一起推广,可降低系统成本。”
作为新兴技术模式,混合储能由于结合了多种储能技术,在实际应用中也提出了更高的要求,例如储能技术的协同性、配置比例的优化等。龙志强表示,目前混合储能规模仍较小,处于示范阶段,未达到大规模商业化阶段。且由于混合储能系统中每种技术都有其各自的工作原理和运行特性,需要专业的技术支持团队来确保混合储能系统的稳定运行和高性能。
此外,吴微还提到:“混合储能中,除锂离子电池储能外,其他技术的产业化程度较低。如目前国内只有少数企业能供应全钒液流电池,未形成规模经济。”
加强示范引导
吴微认为,混合储能的商业化进程主要取决于技术进步以及市场需求。短期内,电力系统的平衡需求仍以短时调节的灵活性资源为主。但随着新能源在发电结构中的占比不断提升,对长时储能的需求将不断增加,混合储能将迎来发展机遇期。
龙志强表示,混合储能需要国家的推广和支持,需要更多示范项目推动混合储能推广。未来通过规模效应、技术进步、政策支持、产业链协同发展和市场需求等多方面努力,有望进一步推动混合储能系统成本的持续下降,促进其广泛应用和发展。
针对混合储能发展,吴微给出三方面建议:“一是加大对混合储能的支持力度。通过示范项目扩大各类储能的装机规模,加快各类储能技术商业化进程;二是增强对混合储能的研发支撑。锂离子电池的快速发展,得益于数十年的技术积累。需要增强基础研究投入,加快技术积累进程;三是完善对混合储能的政策引导。可以采取对配置混合储能的新能源发电项目进行优先并网等政策,增加应用的激励。”

■中国能源报记者姚美娇 杨梓