在日前舉(ju) 行的2023世界儲(chu) 能大會(hui) 上，中關(guan) 村儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 技術聯盟常務副理事長、中國能源研究會(hui) 儲(chu) 能專(zhuan) 委會(hui) 秘書(shu) 長兼副主任委員俞振華指出，儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 的一大賽道就是包括新型液流、壓縮空氣、高溫儲(chu) 熱等技術手段在內(nei) 的長時儲(chu) 能。此外，在第五屆未來能源大會(hui) 期間，中國科學院院士、南方科技大學碳中和能源研究院院長趙天壽也表示，構建麵向碳中和的新型電力係統，需要大規模、高安全以及不同時長的儲(chu) 能技術，其中最缺的就是長時儲(chu) 能技術。

　　記者經過梳理發現，關(guan) 於(yu) 長時儲(chu) 能的報道近期頻頻見諸報端：青海液態空氣儲(chu) 能示範項目開工，張家口300兆瓦先進壓縮空氣儲(chu) 能示範電站通過可行性研究審查……業(ye) 內(nei) 人士認為(wei) ，在儲(chu) 能市場快速發展的當下，兼具安全性與(yu) 調節靈活性的長時儲(chu) 能也將迎來戰略發展期。

　　那麽(me) ，什麽(me) 是長時儲(chu) 能？它的發展有何重要意義(yi) ？我國長時儲(chu) 能發展現狀如何？記者就這些問題采訪了相關(guan) 專(zhuan) 家。

　　持續時長尚無統一定義(yi)

　　“長時儲(chu) 能目前正處於(yu) 發展初期，國內(nei) 外尚未對長時儲(chu) 能的持續時長進行統一定義(yi) 。”電力規劃設計總院副總工程師、能源科技創新研究院院長徐東(dong) 傑告訴科技日報記者。

　　2021年，全球長時儲(chu) 能委員會(hui) 在其首份報告《淨零電力——可再生電網長時儲(chu) 能》中對長時儲(chu) 能的概念進行了定義(yi) 。在該報告中，長時儲(chu) 能係統被定義(yi) 為(wei) 任何可以長期進行電能存儲(chu) 的技術，該技術同時能以較低成本擴大規模，並能維持數小時、數天甚至數周的電力供應。

　　2021年美國桑迪亞(ya) 國家實驗室發布的《長時儲(chu) 能簡報》認為(wei) ，長時儲(chu) 能是持續放電時間不低於(yu) 4小時的儲(chu) 能技術。美國能源部2021年發布的有關(guan) 長時儲(chu) 能的報告，則將長時儲(chu) 能定義(yi) 為(wei) 額定功率下持續放電時間不低於(yu) 10小時的儲(chu) 能技術。

　　2021年美國國家可再生能源實驗室發布《未來儲(chu) 能研究——定義(yi) 長時能源儲(chu) 存的挑戰》報告，該報告認為(wei) ，規定長時儲(chu) 能的持續時長存在挑戰。“該報告在定義(yi) 儲(chu) 能持續時長時對相關(guan) 文獻綜述進行了統計，結果表明，儲(chu) 能時長在數量定義(yi) 上主要有三個(ge) 閾值，分別為(wei) 不短於(yu) 4小時、不短於(yu) 10小時，以及長於(yu) 24小時。”徐東(dong) 傑說，但由於(yu) 不同區域電力需求、可再生能源分布、儲(chu) 能規模布局以及儲(chu) 能政策支持力度的不同，因此不能簡單地以持續時長來定義(yi) 長時儲(chu) 能。

　　在國內(nei) ，為(wei) 了區分大規模建設的2小時儲(chu) 能係統，一般把長時儲(chu) 能定義(yi) 為(wei) 4小時以上的儲(chu) 能技術。

　　提升清潔能源消納能力

　　近年來，長時儲(chu) 能市場越來越火。據谘詢機構伍德麥肯茲(zi) 統計，全球投運及在建的長時儲(chu) 能項目，價(jia) 值已超過300億(yi) 美元。近三年投資的項目若全部建成投運，長時儲(chu) 能裝機總量預計新增5700萬(wan) 千瓦，這相當於(yu) 2022年全球長時儲(chu) 能總裝機規模的3倍左右。

　　為(wei) 什麽(me) 全世界都在發展長時儲(chu) 能？

　　徐東(dong) 傑分析，為(wei) 了實現“雙碳”目標，火電裝機占比將逐漸下降。當這類穩定的基礎負載發電資源日益減少，“長時儲(chu) 能+大型風光項目”大概率將替代化石能源，成為(wei) 新一代基礎負載發電資源。這對零碳電力係統的中後期建設意義(yi) 重大。

　　同時，隨著光能、風能占比逐漸上升，其發電的間歇性對電網影響將越來越大，要解決(jue) 這個(ge) 問題，光靠建造更多輸電網絡遠遠不夠。長時儲(chu) 能可憑借其長周期、大容量的特性，在更長時間維度上調節新能源發電波動，在清潔能源過剩時避免電網擁堵現象，並在電網負荷高峰時提高清潔能源消納能力。

　　“長時儲(chu) 能的另一大應用就是能夠在極端天氣下保障電力供應，降低社會(hui) 用電成本。”徐東(dong) 傑說。

　　在我國，為(wei) 實現“雙碳”目標，新型電力係統需要不同時長的規模化、高安全性儲(chu) 能技術，因此，儲(chu) 能，尤其是長時儲(chu) 能將成為(wei) 保障能源安全的核心技術之一。

　　徐東(dong) 傑分析，“十四五”“十五五”期間，火電仍將發揮重要“壓艙石”作用，在此階段新能源裝機規模將持續增加，但新能源電量占比預計不會(hui) 超過30%。在此階段，電力係統的主要需求為(wei) 2—4小時的儲(chu) 能設備，部分地區需要4—10小時的儲(chu) 能設備，對於(yu) 10小時及以上時長的儲(chu) 能設備需求有限。

　　“這一階段是重要的戰略儲(chu) 備期，國內(nei) 相關(guan) 單位需要積極開展研究工作進行技術儲(chu) 備，一方麵為(wei) 中長期電源結構調整儲(chu) 備技術方案，另一方麵可以拓展海外長時儲(chu) 能市場。”徐東(dong) 傑說。

　　他進一步闡述道，在實現碳達峰及其以後的時期，新能源發電量將接近甚至突破總發電量的50%，新能源會(hui) 逐漸成為(wei) 主體(ti) 電源。而新能源由於(yu) 其隨機性、波動性等特點，並不足以支撐電力係統的安全穩定運行，這就需要10小時及以上時長的儲(chu) 能技術進行頂峰保供。長遠來看，長時儲(chu) 能將在電力係統長時間處於(yu) 頂峰狀態、應對極端天氣、緩解新能源季節性不平衡方麵發揮重要作用。比如，在風電占比較高的東(dong) 南沿海地區，當遇到台風或其他極端氣象災害時，風電機組處於(yu) 高風速切出狀態，局部區域麵臨(lin) 3—5天的電量缺口。為(wei) 保障電力供應，需要進一步增加儲(chu) 能時長至100小時左右，以滿足調節需求。

　　技術、政策缺口有待補齊

　　徐東(dong) 傑認為(wei) ，滿足長時儲(chu) 能需求的大多數儲(chu) 能技術還處於(yu) 起步階段。

　　儲(chu) 能技術可以分為(wei) 機械儲(chu) 能、電化學儲(chu) 能、熱儲(chu) 能以及氫儲(chu) 能四大主線。機械儲(chu) 能包括壓縮空氣儲(chu) 能、抽水蓄能、重力儲(chu) 能；電化學儲(chu) 能根據材料的不同，可分為(wei) 鋰離子電池、鈉電池、鉛蓄(碳)電池和液流電池儲(chu) 能；熱儲(chu) 能主要為(wei) 熔鹽儲(chu) 能。其中，抽水蓄能和鋰離子電池儲(chu) 能的發展較為(wei) 領先。

　　“抽水蓄能和壓縮空氣儲(chu) 能具備大規模運行的能力；氫儲(chu) 能前景廣闊，有較大降本空間；電池儲(chu) 能的設備協調能力較強，因此有較大的耦合潛力。”徐東(dong) 傑表示。

　　總體(ti) 來看，儲(chu) 能技術路線多樣，但是除了鋰離子電池基本實現商業(ye) 化應用外，其他技術還在商業(ye) 化應用初期或探索商業(ye) 化應用階段。“在現階段儲(chu) 能技術基礎上，長時儲(chu) 能技術進一步拓展了儲(chu) 能時長，但其技術路線尚不明確，且產(chan) 業(ye) 發展規模較小。這會(hui) 影響長時儲(chu) 能技術選型。”徐東(dong) 傑說。

　　趙天壽坦言，主流儲(chu) 能技術各有各的局限性，尚無法滿足所在領域的需求，現階段仍難以大規模普及應用。同時，新型儲(chu) 能設施造價(jia) 普遍偏高，且沒有明確的成本疏導機製，這影響了各主體(ti) 對新型儲(chu) 能進行投資的積極性。

　　“長時儲(chu) 能需在常規2小時儲(chu) 能係統基礎上進一步拓展儲(chu) 能容量，這需要增加設備和工程量，會(hui) 使初始投資進一步提高。”徐東(dong) 傑說，長時儲(chu) 能還沒有形成產(chan) 業(ye) 鏈，其設備成本還有待下降。為(wei) 此他建議，加強新技術的示範應用，推動多元化技術發展，加快新技術落地，推動新型儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 鏈發展，通過規模化效應降低成本。

　　“作為(wei) 長時間的調節型資源，長時儲(chu) 能的發展前景得到行業(ye) 內(nei) 的普遍認同。但也要看到，其應用場景及需求與(yu) 電源發展及政策規劃緊密相關(guan) 。未來的電源規劃和政策均存在一定的不確定性，這影響了市場對長時儲(chu) 能需求的判斷。”徐東(dong) 傑建議，應進一步研究製定新型儲(chu) 能專(zhuan) 項規劃，明確各類新型儲(chu) 能發展規模、區域布局和建設時序等，更好地統籌長時儲(chu) 能與(yu) 短時儲(chu) 能的發展。(科技日報記者 操秀英)