新型储能作为构建新型电力系统的关键技术装备,是保障电力安全稳定供应、实现“碳达峰、碳中和”目标的重要支撑。当前新能源发电量占比低,2023年全国风电、太阳能合计发电量在总发电量中占比15.8%,电力系统灵活调节需求仍以日内电力平衡为主,未来随着新能源发电量渗透率提升,连续多日低出力天气状况、季节性功率波动造成的跨日、跨月/季电量调节需求将逐渐凸显,亟需提升电力系统中长期调节能力。
目前国内外新型储能主要以4小时以内锂离子电池储能为主,未来随着“碳中和”目标的推进,长时储能需求量将大幅增长。美国预计2050年需要部署274GW的跨日长时储能和186GW的多日/周长时储能,澳大利亚预计2050年国家电力市场多日/季节性储能占比达到60%左右。美国、欧盟、澳大利亚等国家或地区均将长时储能作为未来重点发展产业,出台一系列政策鼓励本地长时储能发展。目前国内长时储能正处于发展早期阶段,技术以及商业模式尚不成熟。
在此背景下,
中关村储能产业技术联盟开展了《长时储能技术路线及在新型电力系统中的应用研究》课题,
通过对长时储能定义、长时储能在新型电力系统中的作用以及长时储能成本下降潜力的研究分析,总结长时储能发展面临的挑战,并提出相关建议,以期支撑大规模可再生能源并网及消纳,助力碳中和目标的实现。该课题得到了美国环保协会(Environmental Defense Fund, EDF)的支持。
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本课题基于我国可再生能源和电力系统的发展,将适合我国国情的长时储能定义为:
可以实现持续4小时以上或者数天、数月的额定功率下的放电时长、规模化、低成本的储能技术。
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当储能时长为8小时,预计未来新型长时储能随着技术不断成熟以及规模化应用,度电成本逐渐降低,
预计2035年压缩空气储能、抽水蓄能、液流电池、熔盐储热等多个长时储能技术年利用次数为250次时全生命周期度电成本降至0.3-0.5元/kW·h。
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未来长时储能有望在电源侧、电网侧、用户侧、源网荷储一体化、新能源大基地等应用领域发挥重要作用。
2035年,预计
中国
长时储能需求规模进一步增加,保守场景下达到300GW,理想场景下达到400GW,时长以4-24小时为主。
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目前长时储能正处于发展早期阶段,建议在制定长时储能技术路线图、促进新型长时储能技术攻关、推动试点示范项目建设、促进长时储能商业化进程、加强长时储能知识产权保护、加快长时储能标准体系建设、完善政策机制保障体系等方面加大长时储能支持力度,促进国内长时储能健康可持续发展,为新型电力系统建设、促进可再生能源消纳提供支撑。