由電化學儲能掀起的又一波新能源浪潮即將來臨

由電化學儲能掀起的又一波新能源浪潮很快就會來臨。

有關儲備的思想古來有之。

兼年之儲，九年之蓄指的是國家需要對物資有所積蓄，以備非常之需，做到未雨綢繆，有備無患。

而學富五車，滿腹經綸指的是只有對知識的積累才能行千里，成江海。大到國家，小到個人，儲備的重要性不言而喻。這種智慧滲透到各行各業(yè)，尤其是能源。

石油、煤炭這類能源的重要性關乎到一個國家的發(fā)展，社會的穩(wěn)定，民眾的生活。因此，世界各國都將能源列為戰(zhàn)略儲備資源。

進入到21世紀以來，環(huán)境問題成為了制約經濟發(fā)展的因素，甚至于影響到人類的生存命運。隨著京都協定和巴黎協定的提出，世界各國在減碳理念上達成空前一致。

近年來，科技的進步使得通過新能源技術進行減碳逐步落地，經濟性上也具備了大規(guī)模推廣的基礎。在此時刻，全球碳達峰、碳中和雙碳理念應運而出，能源替代的浪潮也隨之到來。

我國是碳排放量最大的國家，碳減任務不容輕視。電力行業(yè)作為我國最大的碳排放行業(yè)，占比超過40％，因此，新能源發(fā)電是實現雙碳目標的重中之重。

上至國家，下至企業(yè)，光伏、風能作為減碳的核心技術手段得到了高度的重視，近年來駛入了高速發(fā)展的階段，取得了矚目的成績。

1月25日，國家能源局發(fā)布的最新數據顯示，2021年我國風電、光伏發(fā)電新增裝機規(guī)模超過1億千瓦。

據統(tǒng)計，我國2021年新增光伏發(fā)電并網裝機容量約5300萬千瓦，連續(xù)9年穩(wěn)居世界首位。

截至2021年底，光伏發(fā)電并網裝機容量達到3．06億千瓦，突破3億千瓦大關，連續(xù)7年穩(wěn)居全球首位。

風電同樣突破3億千瓦大關，較2016年底實現翻番，是2020年底歐盟風電總裝機的1．4倍、是美國的2．6倍，已連續(xù)12年穩(wěn)居全球第一。

今年上半年能源局根據能源局印發(fā)的《關于2021年風電、光伏發(fā)電開發(fā)建設有關事項的通知》中，所提出的目標是2021年風電、光伏發(fā)電量占全社會用電量的比重達到11％左右，到2025年，風、光發(fā)電量占比將達到16．5％。

根據有關研究機構初步測算，到2030年非化石能源的一次能源消費比重要達到25％左右。

到2060年，我國非化石能源消費占比將由目前的16％左右提升到80％以上，非化石能源發(fā)電量占比將由目前的34％左右提高到90％以上。

與此同時，新能源消納取得新進展，風電、光伏利用率分別達到96．9％、97．9％。

如此看來，新能源發(fā)電替代石化能源可謂是一帆風順。

然而，對行業(yè)有所了解的朋友們肯定不會這么想，光伏、風力發(fā)電的穩(wěn)定長期受到世人所詬病，光伏、風電的發(fā)電能力的確不盡如人意。

就目前階段來看，在替代傳統(tǒng)石化能源的道路上，新能源發(fā)電如同是一條與生俱來的傷腿，行走步履蹣跚。想要勝任供電主力位置和實現雙碳目標，還得靠儲能技術把這條傷腿給接上。

01 儲能是未來電網的重要組成環(huán)節(jié)

分別依賴于太陽能和風力，而這些自然之力具有天然的波動性和間歇性，可以轉換成多少電力存在著不可預測性。

太陽朝起夕落，光伏發(fā)電便注定隨之變化，從早開始發(fā)力，正午達到峰值后回落，晚間隨太陽落下而停息。

風力發(fā)電，同樣如此。

造成的結果便是供需失衡，在用電較高的時候無法提供充沛的電力，在用電較低的時候電力過剩。

波動性造成的另一個問題是電網供電的頻率極其不穩(wěn)定，而頻率的波動，是衡量電能質量好壞的重要指標之一。

小幅度的頻率波動，可能影響用電電器的正常使用，大幅度的頻率波動，會危害發(fā)電機的正常運行。

比如，頻率變化將引起電動機轉速的變化，輕則影響產品質量，重則損壞機械，引發(fā)事故。不僅各行各業(yè)都將因頻率變化而出現殘次品，居民的生活用電也將受到較大的影響。

因此，頻率不穩(wěn)定帶來的危害是很大的，所以如何保證新能源發(fā)電頻率的穩(wěn)定值變成了亟待解決的問題。

目前的解決方案實則是無奈之舉。

隨著新能源滲透率的提高，電網受到出力擾動導致頻率波動的次數增加。2021年4－5月，華北電網連續(xù)四次出現電源側低頻振蕩。

目前常規(guī)火電次數一次調頻次數由一天20－30次，急劇攀升到一天700－800次，傳統(tǒng)上由火電機組本身的一次調頻能力來滿足電網調頻需求已顯不足。

如果電力調峰和頻率問題解決不了的話，勢必影響新能源替代的進行，進而影響到雙碳目標的達成。

擺在眼前的問題便是是否有更清潔更高效的解決方案來替代火電呢？

答案是肯定的，與其竭澤而漁，不如退而結網。從長遠發(fā)展的角度來考慮，提前儲備好電力的想法便應運而生，儲能走向了歷史舞臺中心。

一方面，通過削峰填谷，可以解決峰谷時段發(fā)電量與用電負荷不匹配的問題；另一方面，可以參與提供電力輔助服務，解決風光發(fā)電的波動性和隨機性導致的電網不穩(wěn)定。

此外，通過儲能系統(tǒng)的存儲和釋放能量，提供了額外的容量支撐，吸收過剩電力、減少“棄風棄光”以及即時并網。

這時候，萬事俱備，差的只是東風了。

歷來產業(yè)的發(fā)展始終離不開政策上的支持，政策上的變化，其節(jié)奏和力度往往意味著產業(yè)的成熟程度。