中国储能网讯:在6月各省完成投资备案的储能项目中,广东、黑龙江、内蒙古、湖北、甘肃、吉林等省份超10个复合型储能技术项目完成备案。
从储能技术类型来看,包括了锂电池、钠离子电池、压缩空气储能、全钒液流电池、飞轮储能、热熔盐、石墨烯、二氧化碳卡诺电池、新型固态电池、超导磁储能等两种或以上储能技术联合应用复合型储能项目。
其中广东省6月5个复合储能项目完成备案,总规模超过630MW/1231.40MWh,总投资金额26.9亿元,含热熔盐、石墨烯、飞轮、锂电、新型固态电池、超导磁、钠离子电池等新型储能技术组合的复合型储能项目;黑龙江大同区百万级公共储能中心项目,将建设以全钒液流电池储能方式为主,压缩空气储能、钠离子电池储能为辅的多元化储能基地,项目总规划容量1000MW/4000MWh,项目总投资124亿元。
储能单元集成方式,正在趋向复合型储能。
复合储能,就是两种或以上储能技术混合搭配,通过优势互补组成优化的储能系统,发挥能量型储能介质的持久特点、功率型储能介质的快速响应特性,以满足新型电力系统对储能的多样化需求。
复合储能也被作为新型储能技术示范重点列入多个国家政策及相关文件。如《“十四五”新型储能发展实施方案》提出,结合系统需求推动多种储能技术联合应用,开展复合型储能试点示范;《新型电力系统发展蓝皮书》提及,要优化新型储能发展方式,充分发挥储电、储热、储气、储冷、储氢优势,实现多种类储能的有机结合和优化运行,重点解决中远期新能源出力与电力负荷季节性不匹配导致的跨季平衡调节问题。
目前基于单一储能技术已无法完全兼顾新型电力系统对功率密度、能量密度、响应速度、转化效率、寿命、成本等全方位的需求,储能技术逐渐呈现多种类型协同发展的格局。
超级电容1分钟内的响应速度,对应电网一次调频的时间尺度;飞轮储能15分钟内响应的特点,可在电力系统二次调频应用场景发挥优势;电化学储能更适合2-4小时调峰应用场景;在季节性、跨日的储能技术中,氢储能、储热等技术更具前景。
主要储能形式的储能容量和储能时长
(图源:《新型电力系统发展蓝皮书》)
从全行业的尺度来看,新型电力系统对储能功率、时长、响应时间等呈现多样化的需求,各种储能技术路线兼收并蓄是大势所趋;单一技术路线无法满足需求愈加常见,复合型储能系统在应对特殊应用场景时优势突显;此外,未来储能电站或将承担多种应用功能,复合储能可增加电站灵活性。
参考资料:《电化学储能系统集成技术痛点及发展趋势分析》
目前典型的复合型储能应用是以飞轮、超级电容为代表的功率型储能,加上以锂离子、液流电池为代表的能量型储能组合搭配,兼具满足功率密度、能量密度、响应速度、效率、寿命、成本等全方位需求。
飞轮储能,具有响应快、寿命长、温度适应性好等优点,在电网系统的主要应用场景是调频。在电网调频过程中,飞轮系统可随着电网的变化快速、有效地进行有功/无功补偿,平抑波动负荷,缓冲发电输出瞬变,为电网稳定性保驾护航。目前飞轮储能在电网侧的应用,主要以复合储能火电联合调频项目为主。
比如今年4月投运的华电朔州热电飞轮+锂电池复合储能火力发电联合调频项目,2MW/0.4MWh飞轮储能+6MW/6MWh锂离子电池组成复合储能系统,与现有两台火电机组联合为电网提供调频服务,有效满足新型电网对储能调频的大容量、高频次需求。此外,还有宁夏灵武电力光火储耦合飞轮储能项目,在2x600MW火电机组配置22MW/4.5MWh飞轮储能进行调频,提高火电机组精准灵活性。
平滑出力应用场景,飞轮储能复合储能也有落地项目。比如东方汽轮机二氧化碳+飞轮储能复合储能示范项目,结合二氧化碳储能长时大规模、飞轮储能响应速度快的特点,平滑电网波动性,解决间歇性问题,提高电力保障安全性。
复合储能模式可提升储能系统的综合性能,对储能产业市场交易的多元化具有创新意义,但是复合储能目前以试点示范项目为主,离规模化落地还有诸多问题需要克服。比如现有储能单元集成方式较单一,通常是被动适应业主需求,多种储能技术耦合应用方案在效率、经济性方面能否做到1+1>2,仍需更多实践验证;复合储能应用对系统集成、控制端配套产品等都有较高要求。