我國首個氫能產業中長期規劃出臺,長時儲能技術成為新風口

      2022-03-24 10:08:22

      3月23日,國家發展改革委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》,這是我國首個氫能產業的中長期規劃。業內專家表示,規劃包含多項高“含金量”內容,首次明確氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,確定可再生能源制氫是主要發展方向。

      規劃中提到,發揮氫能調節周期長、儲能容量大的優勢,開展氫儲能在可再生能源消納、電網調峰等應用場景的示范,探索培育“風光發電+氫儲能”一體化應用新模式,逐步形成抽水蓄能、電化學儲能、氫儲能等多種儲能技術相互融合的電力系統儲能體系。

      目前,我國碳排放量高,能源活動排放占比大,從CO2排放情況來看,電力部門占據我國能源相關CO2排放約40%,是重點減排領域之一。

      當前的使用條件下,電基本是即發即用,即從電廠發出來的電,經過電網傳輸到用戶,用電器直接使用,經過的是源-網-荷三大環節,中間沒有存儲的環境。

      然而,主流新能源中,水電雖然穩定,但周期長,對地理條件要求高,甚至有可能對地質環境有影響,現在雖然依然是新能源支柱,但未來不好說。

      其他的幾種能源,由于風的間歇性的特點,風力發電輸出的電能也具有間歇性;陽光與氣候、季節、區域強烈相關,甚至一日內的變化也極度明顯,導致光伏發電具有極強的隨機性。這些電接入后便會對電網產生沖擊,帶來潛在不安全因素。

      因此,儲能技術至關重要。

      通過在風光電站配置儲能,將可再生能源的棄風棄光電量存儲后再移至其他時段進行并網,不僅可以對隨機性、闖歇性和波動性的可再生能源發電出力進行平滑控制,滿足并網要求,而且可以提高可再生能源利用率,中國能源網數據顯示,2021年我國棄風棄光率為3.1%和2%,仍有改善空間。

      然而,目前的儲能方式,無論是機械儲能、電磁儲能、電化學儲能亦或是熱儲能、化學儲能,都還存在一定的問題。

      例如機械儲能中的抽水蓄能方式,雖然技術成熟、存儲成本低,還有著長達80年甚至100年的使用壽命,但是抽水蓄能電站的建設有著極大的地理限制,要求在有一定高差的地方修建2座水庫。且在高度差有限的條件下,抽水蓄能電站所能達到的能量密度很為有限。

      此外,抽水蓄能電站的投資成本很高,回報周期很長,通常需要30年以上的回報周期,有些甚至根本不能盈利。

      而在電磁儲能中,無論是超級電容器還是超導儲能,都具有充放電快,調用靈活的優點,但也都有能量密度低、存在自放電損耗的缺點。

      目前最為火熱的儲能領域是電化學儲能,其中又以鋰離子電池為代表。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。

      電池儲能最大的優勢就是靈活,占地面積小并且對其可能位于的地理位置沒有任何限制。但目前大部分鋰電池依舊在充放電循環次數、使用壽命、材料回收、及其對環境的影響等方面存在問題。

      因此發展長時儲能新技術及新產品十分必要,而熱巖儲能、鐵空氣電池、液態金屬電池、固態電池等憑借其顯著的優勢成為行業新風口。

      例如,Stiesdal公司已獲得Andel公司7500萬丹麥克朗(1000萬歐元)的投資,其第一個熱巖儲能全面示范項目將于2022年在丹麥洛蘭島的R?dby部署,進行商業運營。

      Form Energy公司已與明尼蘇達第二大電力供應商Great River Energy達成合作協議,首個項目試點為1MW/150MWh的鐵空氣電池儲能系統,計劃于2023年開始運營。

      美國ESS Inc公司開發的一款全鐵液流電池,成本低、壽命長、安全性高、環境友好,已部署多個應用測試項目,與SB Energy公司合作的2GWh全鐵液流電池系統項目(2026年之前)。

      《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》的發布,不僅明確了可再生能源制氫為主要發展方向,同時也標志著儲能產業東風已至,但如何才能把握這次風口?

      3月25日,2022前瞻經濟學人趨勢研討會第三期將在“全球能源危機與雙碳目標下儲能產業發展趨勢與機遇”的主題下進行,對相關問題進行探討。

      本次研討會將圍繞全球能源危機下全球及中國市場儲能維護現狀及未來發展趨勢、全球化石能源向清潔能源轉變趨勢、可再生能源的發展趨勢、全球儲能行業政策環境分析、全球儲能技術市場分析等全球儲能行業熱點議題,誠邀政、產、研、學界人士前來,共同研討。

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