為實現碳達峰、碳中和目标，必須建設清潔低碳高效答森安全的能(néng)源體系，大力推進(jìn)以綠色新能(néng)源代替化石喝劇能(néng)源，深化電力系統日城改革，著(zhe)力建設以新能(n生光éng)源為主體的新型電力系統。為緩解新能(néng)源的間歇功率特性，支持可報這再生能(néng)源消納和分布哥道式新能(néng)源接入，适應新形勢下電力系統調峰調頻需求些站，儲能(néng)技術與可再生能(néng)源發(fā)電的結合應用是實現未來微樂高占比大規模可再生能(néng)源應用的必要手段業照，因此需要大力發(fā)展和建設多元化儲能(néng輛爸)系統。
先進(jìn)儲能(néng)技術是實現高比例新能(néng)源電力系統的微關關鍵支撐技術
目前我國(guó)擁有全球最大的能(né弟跳ng)源系統(生産和消費)，其中非化石能(néng)源在一次能(néng)議說源中所占的比例僅為15%左右。要實現二氧化碳化秒減排的目标，開(kāi)發(fā)利用以太陽能(néng)和風能些男(néng)為代表的可再生能(néng)源已成(chéng請公)為當務之急。随著(zhe)能(néng)源革命進(jìn)程加快推進(j女的ìn)，新能(néng)源迎來爆發(fā)式增長(城日cháng)，預計到2030年和2060年，我國(guó)新能分舊(néng)源發(fā)電量占比將(jiāng)分别超過(g麗路uò)25%和60%。風力發(fā)電和光伏發(fā)電是目前主流新能(唱冷néng)源發(fā)電技術，由于易受外界自然條件幹擾木西，風電和光伏均表現出顯著的功率間歇波動性，給電力系統帶來巨大幹分也擾。随著(zhe)風光等間歇性新能(néng)源在電力愛頻系統中滲透率不斷提高，新型電力系統必然面(miàn)臨著(zhe)較為嚴哥玩重的功率波動問題。大力發(fā)展先進(jìn)儲能(néng)技的信術，對(duì)于促進(jìn)可再生能(néng)源消納、提能中升電力系統靈活性能(néng)具有重要意義。
一方面(miàn)，為平抑新能(知作néng)源的功率波動，支撐大規模新能(néng)源并網與分布式新能(n多道éng)源開(kāi)放接入，在改造傳統火電、提升其靈活性的照街同時(shí)，有必要開(kāi)發(fā)亮關多角度、多層次、多尺度的儲能(néng)技術，為突關吃破新型電力系統傳統靈活性調節能(néng計微)力的瓶頸構建适用于多場景的完善儲能(néng)體系。從電源側將(jiān科就g)儲能(néng)與可再生能(néng)源發(f農票ā)電相結合，組成(chéng)一個聯合系統，通過(gu也業ò)儲能(néng)系統的能(néng)量存儲和釋放入網，使間歇性可再生電船農力能(néng)源變成(chéng)穩定、安全、高效的清潔能(néng)源。員們與此同時(shí)，風、光等新能店慢(néng)源面(miàn)對(duì)電網負荷擾動金森難以進(jìn)行功率調節，且其功率幅值在日周期内變化巨大。具備靈活相雜雙向(xiàng)調節能(néng)力的儲能(néng)電站能(néng畫低)夠與電網現行調頻調峰控制深度結合市木，兼顧電網功率平衡和發(fā)電成(chéng)本，為電網運行提供調峰近男、調頻、備用、黑啟動、需求響應支撐等多種(zhǒ亮熱ng)服務，是提升傳統電力系統靈活性間樂、經(jīng)濟性和安全性的重要手段，成(chéng)為算計智能(néng)電網、“互聯網+”智慧能(néng)源的重要組成(畫醫chéng)部分和關鍵支撐技術。
另一方面(miàn)，大量先進(jìn)儲能能問(néng)技術的應用將(jiāng)顯著提高風但森、光等可再生能(néng)源的消納水平，支撐分布式電力及微網，是推動中店主體能(néng)源由化石能(nén熱路g)源向(xiàng)可再生能(néng)源更替的關鍵技術海理，可促進(jìn)能(néng)源生産消費開(kāi個舊)放共享和靈活交易，實現多能(n聽筆éng)協同，是構建能(néng)源互聯網、推動電力體制改慢有革和促進(jìn)能(néng)源新業态發(fā)展的核心基礎。因此，先進笑車(jìn)儲能(néng)技術對(duì)建設源網荷儲深度融合的智能(né術化ng)化、數字化新型電力系統具那唱有重要意義。
大力發(fā)展抽水蓄能(néng)、電化學(x日都ué)儲能(néng)和壓縮空氣等多元化儲能(néng)技術
儲能(néng)技術實現方式多種(zhǒng)多樣(yàn去地g)，具體包括抽水蓄能(néng)、化學(xué)電妹頻池、壓縮空氣儲能(néng)、飛輪、超級電容器、超導磁系統以及氫能(néng)來有、儲冷、儲熱等。近年來全球範圍内建設了數百項兆瓦級及以上規模的儲能(n做弟éng)示範工程，截至2020年底，全球已投運儲能(néng)項目累計裝機用劇規模達到191.1吉瓦，中國(guó)已投運儲能(néng)項目累計裝機西公規模為35.6吉瓦。在衆多儲能(néng)技術中，由于在儲能(néng)規模要拍、安全性和經(jīng)濟性等多項指标上的優越表現，抽水蓄能(n女店éng)、電化學(xué)儲能(néng)、壓縮空氣、飛輪等儲能厭雜(néng)技術受到重點關注。
1.抽水蓄能(néng)在可見未來仍將(jiāng)是主力村少儲能(néng)技術
抽水蓄能(néng)是目前技術最成(chéng)熟、應用哥制最廣泛的儲能(néng)技術，具有規模大、壽命長(cháng)森秒和運行費用低的特點。截至202員有0年底，全球儲能(néng)市場中抽水蓄能(月有néng)的累計裝機規模最大達到172.5吉瓦，占比為90.3%；我國(g你費uó)抽水儲能(néng)的累計裝機規模已達到31.79吉瓦，占中國(guó電雨)儲能(néng)項目的89.3%。抽水蓄能(né老能ng)技術的主要發(fā)展方向(xiàng)是電站關鍵部件的能綠道(néng)效性能(néng)提升、系統控制優化以及與廠網間的智能(néng)子還聯動。許多專家學(xué)者提出了地下抽水蓄能(市在néng)的概念，可將(jiāng)環境影響降至最低，是極具潛力的未來儲能(n些農éng)系統。南方電網主持的國(guó)家重點研發(fā)計劃“海水抽通友水蓄能(néng)電站前瞻技術研兵朋究項目”關鍵成(chéng)果“波浪擾動環境下可變速抽水蓄能(n河短éng)機組實證平台”在2021醫開年5月通過(guò)專家評審會(huì)。相信不物随著(zhe)越來越多的新型抽水蓄能(néng煙著)技術的研發(fā)，會(huì)有更多的示範性項目為拿歌未來商業化推廣提供基礎數據和積累經(jīng)驗。
2.電化學(xué)儲能(néng)技術將(jiāng)快速發(fā)展我要
随著(zhe)電動汽車行業的大力發(fā)展，其核心部件電池産身國業也得到重視和研究，進(jìn)而帶動了電池儲能(néng)電河資站的大發(fā)展。采用電池的儲能(néng到金)電站的規模不斷擴大，在儲電市場謝黃占比中僅次于抽水蓄能(néng)。目前在儲能(néng)特别是儲電領域是刀姐以抽水蓄能(néng)為主、以電池儲能(néng)為輔的局面(m東劇iàn)。截至2020年底，全球電化學(xué)儲能(néng熱微)的裝機規模達14.2吉瓦，占比為7.5%。從技術分布上看，這妹全球電化學(xué)儲能(né小資ng)中锂離子電池的累計裝機規模最大，達到了13.1吉火見瓦，電化學(xué)儲能(néng)上電和锂離子電池的累計規模均首次突破10吉瓦大關。我國(guó)電化學(xué)玩章儲能(néng)累計裝機規模3.28吉瓦，占比9.2%，新增裝機功率規模達到章有1.56吉瓦，年新增首次突破1飛黑吉瓦，排名世界首位，增長(cháng)率遠遠高于抽水儲能(nén但紙g)。現階段電池技術仍然處于快速提升階段，锂離子電池是除抽水蓄算厭能(néng)之外，應用占比最高的儲能(néng)技術，但也存在安全隐患歌船較大、成(chéng)本較高、控務多制技術複雜等挑戰。新型的電化學(xué)儲能(néng)技術，如鈉離子電池遠睡的應用將(jiāng)會(huì)擴大。舊嗎“十四五”期間，電化學(xué房相)儲能(néng)將(jiāng)以實現本質安全化、低成(chéng)本和長(錯高cháng)壽命為主攻目标。
3.壓縮空氣儲能(néng)是極具潛力的儲能(néng)手段
壓縮空氣儲能(néng)是利用空氣作為介質，具有規模大、壽了還命長(cháng)和運維費用低的特點。改進(jìn)的絕熱型和噴汽增妹靜焓型壓縮空氣儲能(néng)技術具有可擴展性、環保性和高儲慢答能(néng)效率等優點，且可以避免呢商化石燃料的使用，經(jīng)濟優勢更為顯著。理想情況下壓縮空氣儲能(né弟靜ng)效率可達70%以上，建設成(chéng)本為3000元～4000元/和月千瓦，甚至可以與抽水蓄能(néng)中紙比較成(chéng)本競争力，同時(s喝花hí)還(hái)具有充分的位置靈活性。目前商業化麗子運行的壓縮空氣儲能(néng)電站有兩(liǎng)個，分别為德國(guó)H妹紅untorf電站和美國(guó)McIntosh電站。由于良好(hǎo)的應用我風前景，當前各國(guó)政府均大力支持壓縮空氣儲們玩能(néng)技術研究。201業慢9年，國(guó)際首套10兆瓦級先進(jìn)壓縮空氣儲物視能(néng)示範系統在中國(guó)學還通過(guò)科技部驗收；另外，國(guó金醫)際首套100兆瓦先進(jìn)壓縮空討務氣儲能(néng)項目在張家口正式開(kāi)工，國(guó)家重點研近服發(fā)計劃項目“10兆瓦級先進(jìn)壓縮空氣儲能(néng)技術女短研發(fā)與示範”將(jiān事草g)于2021年完成(chéng)驗收。中國(guó)的壓縮空坐空氣儲能(néng)技術將(jiāng學西)由理論和示範轉為小範圍商業化應用，随著(zhe)分布式新拿視能(néng)源發(fā)電的進(jìn)一步爆低藍發(fā)，中小規模的壓縮空氣儲能(néng)項目將(j輛風iāng)會(huì)在未來得到更大範圍發(fā)展。
國(guó)家能(néng)裡草源局于2021年4月發(fā)布《關于村地加快推動新型儲能(néng)發(fā)展的指導意見(征求意見稿)》，提西南出：“堅持儲能(néng)技術多元化快坐，推動锂離子電池等相對(duì)成(chéng)熟新型長錢儲能(néng)技術成(chéng)本持續下降和商業化規模應用，實現壓縮空氣、歌裡液流電池等長(cháng)時(shí)間儲能(néng)技術進(jìn)入商業開書化發(fā)展初期，加快飛輪儲能(néng)、鈉離子電池等技術開(kāi)展規做美模化試驗示範，以需求為導向(xiàng)，探索開(kāi)展氫要工儲能(néng)及其他創新儲能(néng)技術的研究和示範應用。”再次請舊明确不同的儲能(néng)技術將(jiāng月愛)針對(duì)典型應用場景、滿足不同女微時(shí)長(cháng)和頻率學志的儲能(néng)要求，提出了需要開(kāi)展儲能(néng)技服工術多元化發(fā)展的目标。
建設多元化儲能(néng)系統看冷以滿足電力系統調節需求
以新能(néng)源為主體的新型電力系統中唱得出現的功率不平衡現象是具有多樣(yàng)性、不同時(shí)間尺度和北了顯著層次性的，其成(chéng)因包括視作新能(néng)源發(fā)電随機性、負荷擾動以及突發(f錢門ā)故障等多種(zhǒng)因素，且表現出秒級、分鐘、小時(shí)有做乃至季度等多種(zhǒng)級别的時(shí)間尺度。新型電力系統中儲動弟能(néng)系統需要及時(shí)平衡新型電力系統的功坐術率波動，同時(shí)配合電網調節策略，實現新型電力系統的安雪大全經(jīng)濟運行。要實現這(zhè)個目的，要求儲能(慢物néng)系統具備三大功能(néng)。
1)大容量：儲能(néng)系統功率支援能(néng)力跳爸必須能(néng)夠覆蓋系統中新能(néng)源發(fā)電功率波動最大差雜學額，因此必須具備較大容量；
2)快速響應：儲能(néng)系統一般進(jìn)行後(hòu)發(f媽兒ā)式功率支援，必須具備快速響應能(néng拿飛)力；
3)多層次功率支援能(néng)力：新型電力系統中火金功率不平衡問題來源和特性極具多樣(yàng)性，儲能(néng外就)系統對(duì)各種(zhǒng)類型的功率不平衡現象均要具備強大報都的多層次支援能(néng)力。
單一技術結構和控制策略的儲能(n裡近éng)系統難以滿足上述要求，因此必須建設智能(néng)的多工報元化儲能(néng)系統，具體表現為三頻視個方面(miàn)。
1)技術多樣(yàng)性：任何一種(zhǒng)儲能(néng)花了技術電站都(dōu)具有其優缺點，為滿足多樣(yàng)頻來化的功率支援需求，儲能(néng)系統應當包含多種(zhǒn業為g)不同類型儲能(néng)電亮資站，且各類儲能(néng)電站的容量配民雪比與新型電力系統自身特性相契合。
2)功能(néng)層次化：為實現新型電北微力系統的安全經(jīng)濟運行，儲能(néng)系統需要鐘了具備多層次的功率支援能(néng)力。有必要制定針對都分(duì)性的控制策略，并對(duì)各種(zhǒng門飛)特性的儲能(néng)電站規劃不亮靜同的角色，使其在系統中發(fā)揮特定作用，實現儲能(néng)系統整體也農的層次化矩陣式的調節作用。
3)智能(néng)數字化：電力系統中的所有儲能(néng)電站友議受電網中樞控制，形成(chéng)網絡化見子矩陣式的儲能(néng)系統，實現儲能(néng)電站優化配置花兒，功率支援優化控制。以數字技術改變儲能(néng)電站傳統站少作業模式，以數據驅動儲能(néng)秒算電站規劃管理和科學(xué)決策，與數字電網建設深度融合。（來源線信 北極星輸配電網）
