加快儲能發展 推動能源革命
日前，由國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院承辦的電網側規模化儲能電站應用與技術論壇在江蘇舉行，該論壇以“推動電網側儲能發展，探討儲能技術安全應用”為主題，來自國家能源局、中國電力科學研究院、清華大學、國網江蘇電力等政府機構、企業和高校的300多名專家學者為推動儲能發展建言獻策。
儲能將邁入發展快車道
自新中國成立以來，我國電力工業實現了跨越式發展。由小機組、低電壓、省內聯網階段，經歷改革開放後的大機組、高電壓、省間聯網階段，逐步發展為當前大機組、特高壓、全國聯網階段。隨著能源轉型持續推進，電力系統發展開始面臨新的挑戰。
“構建清潔低碳、安全高效的新一代能源系統，實現最大限度地開發利用可再生能源、提高能源利用效率，是我國能源革命的目標之一。發展高效低成本長壽命儲能技術並在新一代能源系統中廣泛應用，可以滿足高比例可再生能源電力系統調峰調頻和終端使用者高效用電用能需求。”中國科學院院士、中國電力科學研究院名譽院長周孝信在論壇上這樣說道。
對於電力系統，儲能主要指電能的儲存。電化學儲能作為目前常用的儲能技術，包括鋰離子電池和鉛酸電池等，被廣泛採用。去年開始，電化學儲能發展迎來爆發期。2017年新增裝機容量12.1萬千瓦，年增速為45%;2018年上半年為10萬千瓦，同比增長127%，佔全球新增規模的14%。其中，增長最快、市場份額最大的儲能應用是電網側應用，佔比達到42%。據預測，2018年全年，我國電化學儲能增長將達到144%，到2020年容量將達到200萬千瓦。
“儲能的大規模建設，可以有效提升電網的利用效率。在電能富餘時，儲能可以將能量儲存起來，到電力緊張時釋放供應。合理控制儲能的充放電時間和功率，能夠最大限度發揮現有輸電線路的輸電能力。同時，儲能還具有提高電能質量和電網安全穩定能力等作用，賦予了電網智慧柔性的能力。”清華大學電機系教授夏清在主旨演講中說道。
儲能將成為未來電力系統的重要組成部分
近年來，我國制定出臺多項政策方案，助推儲能的應用發展。2016月3日，國務院編制的《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》將儲能列入100個重大工程之一。2017年，五部委聯合出臺《關於促進儲能技術與產業發展的指導意見》，這是我國首個國家級儲能政策，對國內儲能技術發展和應用作出全面的戰略部署。
論壇上，國家電網有限公司電力排程控制中心副總工裴哲義介紹，國家電網公司採取多種措施，積極促進國家相關政策落地。公司建成新能源與儲能國家重點實驗室，不斷提升儲能相關研究能力，共產生專利408件，其中發明專利213件;組織研究併發布我國首套電力儲能技術標準體系，涵蓋基礎綜合、規劃設計、裝置材料、工程建設、資訊保安、執行維護、排程與交易7個方面;牽頭制定國家標準10項、行業標準6項、公司企業標準17項。
在儲能的實踐方面，近年來，以國網江蘇電力為代表的電力企業做了大量有效嘗試。今年7月，國內最大的電網側儲能電站——鎮江東部電網20萬千瓦時儲能電站建成投運，成功填補了今夏鎮江電力缺口，提高了電網執行可靠性和效率。同時，該儲能電站成功接入了該公司近兩年著力打造的大規模源網荷友好互動系統，並將其升級為“源網荷儲”系統，將電源、電網、使用者以及儲能有機結合，為大電網安全執行上了一道“保險鎖”。
好的開端為江蘇儲能發展打下了堅實基礎。“我們從規劃、設計、驗收、運維、排程五個方面建立了儲能技術標準體系，從科研立項、人才培養、實驗室建設等方面加大儲能工作投入力度。目前，江蘇正在規劃更大規模儲能技術應用，打造第二代‘高安全、長壽命、低成本’百兆瓦以上的儲能電站。”國網江蘇電力發策部主任許海清在論壇上說。
為了促進儲能電站的規模化、標準化推廣，國網江蘇電力經濟技術研究院主導編制了國內首個儲能電站典型設計方案和相關裝置技術規範，並順利通過中電聯專家評審，可為儲能電站的設計、建設提供有力的指導和參考。
與此同時，國網江蘇電力深入挖掘電網側儲能電站的作用，通過優化豐富儲能控制系統，讓儲能電站發揮出更大作用。
“在電網毫秒級尺度控制上，我們可以控制儲能在特高壓直流大功率失去的最初階段實現快速精準響應，避免頻率大幅下降引起的更大範圍電網事故。”江蘇電力經研院規劃發展研究中心主任黃俊輝介紹，同時，儲能還能消除電網頻率的瞬間抖動，提高電能供應質量。在秒級至小時級，控制儲能參與一次調頻，通過跟蹤新能源出力波動，可實現電網的平穩執行。在更長時間範圍，讓儲能替代常規電源，可延緩輸變電工程的建設，提升電網效益。
儲能發展任重道遠
江蘇鎮江東部電網側儲能電站自建成投運至今，累計為電網提供量達2100萬千瓦時，相當於17萬鎮江居民50天的用電量。作為我國首批電網側儲能規模化應用專案，該工程向整個行業展示了儲能應用的光明前景，也提出了一個重要的問題：中國儲能未來走向何方。
“結合儲能示範專案實踐經驗，我們總結了未來儲能發展需要研究的十大關鍵技術，包括選址定容、整合優化、防事故擴大、狀態評估、保護控制、失效分析、精準監控、策略優化、梯次利用、新型儲能技術等。”許海清說，要攻克以上難題，必須政府、電網公司、裝置廠家及科研機構共同努力，才能推動儲能整個產業的發展。
儲能作為電力系統的“年輕”元素，從技術到產業，從裝備到市場都有很長的路需要探索。“儲能現在的發展距離成熟還有很長的路要走，任重而道遠，每一步發展都是創新。”許海清說。
中國能源研究會常務副理事長史玉波在論壇上提出，儲能的創新發展需要技術創新和機制創新的協同配合。一方面提升儲能的綜合性能和安全水平，不斷降低儲能的製造成本，提升儲能在電網執行中的經濟性和競爭力;同時加強智慧儲能研發，以適應未來電力系統需求。另一方面不斷加強儲能產業機制創新，不斷建立促進儲能健康發展的市場環境，打造規模化、專業化的綜合業務公司，積極吸引資本參與儲能發展。
部分發達國家的儲能市場已經比較成熟，對國內剛剛起步的儲能市場機制具有一定參考意義。“從發達國家儲能商業模式來看，儲能對電網的支撐作用是多樣性的，這決定了經濟收益也是多樣性的，而不是單一地依靠峰谷電價差賺取收益。隨著近年來儲能市場逐漸成熟，這種商業模式也在國際市場中逐步得到了驗證。”中關村儲能聯盟高階研究經理嶽芬介紹說。
儲能的發展需要創新機制的大力推進，而儲能的規模化應用同樣有助於促進新一代能源系統機制的創新。“成熟的儲能技術應用，讓可再生能源規模化利用成為可能，也讓電力市場形態發生改變，奠定新一代電力系統發展的基礎。”周孝信說，未來，儲能規模化應用將有助於打破體制束縛，改變能源消費結構和市場形態。