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新型儲(chǔ)能是支撐“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)
一、新型電力系統(tǒng)建設(shè)對(duì)新型儲(chǔ)能技術(shù)提出更高要求
新型電力系統(tǒng)為適應(yīng)新能源占比逐步提升
，亟需新型儲(chǔ)能規(guī)?div id="d48novz" class="flower left">新型電力系統(tǒng)建設(shè)要求新型儲(chǔ)能提供更長(zhǎng)的儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)
。我國(guó)電力系統(tǒng)是全球規(guī)模最大、結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的電力系統(tǒng)。由于電力行業(yè)技術(shù)資金密集，長(zhǎng)期形成的電力發(fā)展格局存在高度的路徑依賴，未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，我國(guó)電力系統(tǒng)仍將以大規(guī)模交流同步系統(tǒng)為主，需要電力供需時(shí)刻保持平衡。當(dāng)前電力系統(tǒng)主要依賴出力可調(diào)的常規(guī)電源，實(shí)現(xiàn)“源隨荷動(dòng)”的實(shí)時(shí)平衡。隨著新能源逐步成為電量供應(yīng)主體，其發(fā)電出力的隨機(jī)性、波動(dòng)性和季節(jié)不均衡性將使電力系統(tǒng)的平衡調(diào)節(jié)問(wèn)題由日內(nèi)平衡調(diào)節(jié)向跨日、跨季平衡調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)變。為此，就要求新型儲(chǔ)能具備更長(zhǎng)時(shí)間尺度能量存儲(chǔ)和搬移能力，通過(guò)大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能配合新能源運(yùn)行新型電力系統(tǒng)建設(shè)要求新型儲(chǔ)能具備提供頻率
新型電力系統(tǒng)建設(shè)要求新型儲(chǔ)能具備更高的技術(shù)安全性。安全問(wèn)題始終是儲(chǔ)能行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)
。儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體安全性包括電氣安全、火災(zāi)安全、化學(xué)安全和機(jī)械安全等多方面內(nèi)容。不同儲(chǔ)能技術(shù)路線所對(duì)應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)不同，例如鋰離子電池儲(chǔ)能、鈉硫電池儲(chǔ)能以及氫儲(chǔ)能需要重點(diǎn)關(guān)注火災(zāi)安全，液流電池重點(diǎn)關(guān)注化學(xué)安全新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要更為靈活的新型儲(chǔ)能布局
新型儲(chǔ)能規(guī)模化發(fā)展需要具備較好的能量密度特性
二 （一）不同新型儲(chǔ)能技術(shù)路線與系統(tǒng)建設(shè)需求的匹配性分析 新型儲(chǔ)能按照技術(shù)類別可以分為機(jī)械儲(chǔ)能 機(jī)械儲(chǔ)能具有類比于常規(guī)火電機(jī)組的主動(dòng)支撐能力，且能夠滿足長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求 電化學(xué)儲(chǔ)能充放時(shí)間可以控制在毫秒級(jí)，對(duì)受端電網(wǎng)頻率的支撐能力較高 電磁儲(chǔ)能具有較高的技術(shù)安全性和布局靈活性，效率較高且使用壽命長(zhǎng)。但此類儲(chǔ)能技術(shù)僅適用于超短時(shí)間尺度儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景 熱儲(chǔ)能具有容量大、壽命長(zhǎng) 氫儲(chǔ)能能量密度較高且外部環(huán)境依賴性小 總體來(lái)看 （二）新型儲(chǔ)能技術(shù)分階段應(yīng)用前景研判 按照黨中央提出的新時(shí)代“兩步走”戰(zhàn)略安排要求 新型電力系統(tǒng)建設(shè)近期 新型電力系統(tǒng)建設(shè)遠(yuǎn)期 三 一是結(jié)合系統(tǒng)需求統(tǒng)籌推進(jìn)多元化儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展 二是提前開(kāi)展長(zhǎng)時(shí)新型儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)布局 三是積極建立多元靈活的新型儲(chǔ)能電價(jià)機(jī)制和市場(chǎng)機(jī)制 、適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展需求的新型儲(chǔ)能技術(shù)路線研判 、電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能。其中，機(jī)械儲(chǔ)能主要包括壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、二氧化碳儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能等；電化學(xué)儲(chǔ)能主要包括鋰離子電池、鈉離子電池、鉛蓄電池、液流電池等；電磁儲(chǔ)能主要包括超導(dǎo)儲(chǔ)能、超級(jí)電容器等；熱儲(chǔ)能主要包括顯熱儲(chǔ)能、潛熱儲(chǔ)能及熱化學(xué)儲(chǔ)能。結(jié)合上述分析的新型電力系統(tǒng)建設(shè)對(duì)新型儲(chǔ)能的技術(shù)要求，對(duì)各類新型儲(chǔ)能技術(shù)與系統(tǒng)建設(shè)需求的匹配性進(jìn)行分析比較。。尤其是機(jī)械儲(chǔ)能中的壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)逐漸成熟，將成為未來(lái)極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛢?chǔ)能。常規(guī)基于天然鹽穴的壓縮空氣儲(chǔ)能受鹽穴資源限制，建設(shè)局限性較大，三北沙漠、戈壁、荒漠，東部沿海負(fù)荷中心等地區(qū)不具備建設(shè)條件，基于人工硐室壓縮空氣儲(chǔ)能利用基巖造穴 ，我國(guó)大部分地區(qū)基巖條件及深度適宜 ，理論上全國(guó)均可選址，布局較為靈活 ，未來(lái)發(fā)展前景廣闊 。 ，且布局靈活 ，能量密度整體較高，其中鋰離子電池能量密度高達(dá)140~220Wh/kg 。目前最常應(yīng)用的鋰離子電池儲(chǔ)能適用于4小時(shí)以內(nèi)的短時(shí)間尺度儲(chǔ)能場(chǎng)景 ，但因其存在燃爆風(fēng)險(xiǎn)，安全性仍需進(jìn)一步提升 。同時(shí)鋰離子電池儲(chǔ)能受碳酸鋰等主要上游原材料價(jià)格制約 ，未來(lái)大規(guī)模發(fā)展存在一定不確定性。鈉離子電池 、液流電池等新型的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電池的本質(zhì)安全 ，且具備一定長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能能力，但也存在運(yùn)行問(wèn)題 ，鈉離子電池在高溫運(yùn)行下存在腐蝕問(wèn)題和安全隱患 ，液流電池充放電效率偏低（60%～75%），關(guān)鍵設(shè)備仍需進(jìn)一步突破 ，但從中遠(yuǎn)期來(lái)看隨著技術(shù)進(jìn)步應(yīng)用前景廣闊 。 ，能量密度低 、成本高，同時(shí)無(wú)法對(duì)系統(tǒng)提供主動(dòng)支撐 ，總體來(lái)看電力系統(tǒng)對(duì)其需求整體較小。、安全性好、布局相對(duì)靈活等優(yōu)點(diǎn)，但現(xiàn)階段轉(zhuǎn)化損耗大、效率較低。熱儲(chǔ)能可以作為能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，如光熱發(fā)電、清潔電能供熱等，在支撐未來(lái)多能源品種轉(zhuǎn)換應(yīng)用、提升綜合能源系統(tǒng)利用效率方面前景廣闊。 ，根據(jù)新型電力系統(tǒng)不同建設(shè)階段的系統(tǒng)需求 ，重點(diǎn)發(fā)展推廣不同的儲(chǔ)能技術(shù)路線 。 ，錨定碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，2030年、2060年是新型電力系統(tǒng)構(gòu)建目標(biāo)的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn) 。下面基于新型電力系統(tǒng)近期（2030年） 、遠(yuǎn)期（2060年）對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的需求差異，研判新型儲(chǔ)能各類技術(shù)應(yīng)用前景 。，持續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)時(shí)、短時(shí)多元化新型儲(chǔ)能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合和優(yōu)化運(yùn)行，充分發(fā)揮各類新型儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)跨季節(jié)、大范圍的可再生能源存儲(chǔ)與調(diào)節(jié)。、關(guān)于新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的幾點(diǎn)建議。以新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要為導(dǎo)向，推動(dòng)新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新。綜合考慮技術(shù)成熟度、安全性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等因素，在發(fā)展電化學(xué)儲(chǔ)能的同時(shí)，當(dāng)前需統(tǒng)籌開(kāi)展壓縮空氣儲(chǔ)能、鈉離子電池、液流電池、熱儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能等多元化新型儲(chǔ)能技術(shù)路線示范，加快關(guān)鍵儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)，開(kāi)展重大工程示范，進(jìn)一步帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)各類新型儲(chǔ)能共同發(fā)展、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)調(diào)運(yùn)行，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下、不同發(fā)展階段的電力系統(tǒng)實(shí)際需求。、跨周乃至跨月等長(zhǎng)時(shí)間尺度調(diào)節(jié)，亟需提前開(kāi)展以氫儲(chǔ)能為代表的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)研究。大力推動(dòng)可再生能源制取“綠氫”，重點(diǎn)研發(fā)質(zhì)子交換膜和高溫固體氧化物電解制氫等關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)展氫儲(chǔ)運(yùn)/加注關(guān)鍵技術(shù)、燃料電池設(shè)備及系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)氫能制備利用關(guān)鍵技術(shù)完全國(guó)產(chǎn)化，研發(fā)純氫氣燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。。為更好推進(jìn)各類儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展，需結(jié)合發(fā)揮功能建立針對(duì)性配套價(jià)格機(jī)制。比如對(duì)于以支撐電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)為主要功能的新型儲(chǔ)能，可考慮參照抽水蓄能電價(jià)機(jī)制，建立電量電價(jià)與容量電價(jià)相結(jié)合的兩部制電價(jià)機(jī)制。倘若是用于替代電網(wǎng)輸變電設(shè)備投資的新型儲(chǔ)能，需確保其相較其他輸變電設(shè)備具有更好的經(jīng)濟(jì)性，經(jīng)評(píng)估認(rèn)證后可納入輸配電價(jià)回收。同時(shí)，還需加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，發(fā)揮移峰填谷和頂峰供電作用，充分發(fā)揮價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)作用
?，適當(dāng)增加現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)差，擴(kuò)大儲(chǔ)能盈利空間
。適時(shí)建立容量市場(chǎng)
，體現(xiàn)儲(chǔ)能對(duì)系統(tǒng)容量支撐方面的價(jià)值，推動(dòng)儲(chǔ)能在市場(chǎng)中獲得合理收益
。
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