當下,各種長時儲能技術百花齊放,包括液流電池儲能、壓縮空氣儲能、二氧化碳儲能等各個技術路線的商業化正在加速發展。
全釩液流電池、壓縮空氣儲能、熔鹽儲能技術已進入商業化發展初期,重力儲能、二氧化碳儲能、多種其他液流電池等相關技術正在推進商業化示范。
目前,這些長時儲能技術已經建成了哪些項目?還有哪些項目在建?ESPLAZA長時儲能網為此進行了盤點統計,具體如下。
一、液流電池
2021年以來,我國正在加快液流電池的部署。據彭博新能源財經數據,截至2023年8月,中國液流電池裝機規模220MW/865MWh,其中全釩液流電池迄今為止在商業上最為成功,占現有和儲備項目的90%以上。其他材料體系處于測試和試點階段,目標是在未來幾年內進入示范階段。
2022年10月30日,全球功率最大、容量最大的百兆瓦級液流電池儲能調峰電站正式并網發電。該電站由大連恒流儲能電站有限公司建設和運營,電池系統由大連融科儲能技術發展有限公司設計制造。該項目是國家能源局批準建設的首個國家級大型化學儲能示范項目,總建設規模為200MW/800MWh。并網的是該電站的一期工程,規模為100MW/400MWh。
▲已投運液流電池儲能項目(不完全統計)
隨著技術發展逐漸成熟,多個液流電池儲能項目開建。
目前,在建液流電池儲能項目多達10個,涉及釩液流電池、鐵鉻液流電池等技術路線。其中釩電池儲能項目9個,有5個裝機規模已達百兆瓦及以上,其中察布查爾縣25萬千瓦/100萬千瓦時全釩液流電池儲能市場化并網光伏發電項目和吉木薩爾縣100萬千瓦光伏+25萬千瓦/100萬千萬時全釩液流儲能項目儲能容量均為GWh級。
▲在建液流電池儲能項目
二、壓縮空氣儲能
截至目前,我國已投運的壓縮空氣儲能電站共7個。早在2013年、2018年,國家電網等就分別在江蘇、安徽投運了國網江蘇同里500kW液態空氣儲能示范項目、安徽蕪湖500kW壓縮空氣儲能示范項目,主要用于早期技術驗證,項目規模多在500kW至MW級。
2021年,隨著山東肥城鹽穴先進壓縮空氣儲能調峰電站項目、河北張家口百兆瓦先進壓縮空氣儲能示范項目的投運,我國的壓縮空氣儲能項目正式進入百兆瓦級時代。
▲已投運壓縮空氣儲能項目
除了已投運的項目外,目前在建的壓縮空氣儲能項目有12個,分別采用了4至10小時的放電時長設計,其中有6個項目的系統設計均在300兆瓦級。
▲在建壓縮空氣儲能項目
三、二氧化碳儲能
2022年8月,國內首個“新型二氧化碳儲能驗證項目”已在四川德陽正式投入運行。該項目由東方電氣集團東方汽輪機有限公司、百穰新能源科技(深圳)有限公司、西安交通大學能源與動力工程學院、北京泓慧國際能源技術發展有限公司共同打造。
2023年9月,全球首套二氧化碳儲能商用系統——“蕪湖海螺項目”安裝完畢,該項目設計充、放均為8h,能充分適配當地新能源發力時段,提升當地新能源電力利用率。該商業化項目的開發標志著二氧化碳儲能技術的市場化應用正式開啟,同時也刷新國內二氧化碳儲能的時長紀錄。
▲在建/已投運二氧化碳儲能項目
四、重力儲能
作為機械儲能的第二梯隊,重力儲能目前正處于商業化的攻堅階段。由中國天楹與EnergyVault公司合作建設的全球首個電網級EVx重力儲能示范項目——如東100MWh重力儲能項目,主體工程已順利封頂,正式步入并網倒計時。
2023年10月,中國天楹金塔重力儲能項目一期50兆瓦/200兆瓦時及重力儲能裝備制造基地一期工程正式開工。
而作為張掖市首個重力儲能技術應用范例重點項目的中國天楹17兆瓦/68兆瓦時重力儲能項目已進入建設關鍵階段,該項目重力儲能塔筏板基礎已完成,負三層剪力墻、柱、梁、板鋼筋綁扎完成,正在進行軌道梁預埋件安裝。
▲在建重力儲能項目
五、熔鹽儲能
熔鹽儲能是光熱發電的配套儲能系統,也能同時滿足光伏、風電的儲能需求。光熱發電配置了大容量、安全環保的熔鹽儲能系統,能夠克服太陽能自身的間歇性和不穩定性,實現長周期連續發電,可以承擔基礎電力負荷,是新型電力系統中的中流砥柱和壓艙石。
作為新型儲能方式,熔鹽儲熱系統具有大容量、長周期、低成本、高安全的特點,現已在光熱發電領域成功商業化應用。
目前國內已投運的50MW級商業化光熱型熔鹽儲能項目裝機容量達500MW,應用于商業化光熱電站中的熔鹽儲熱系統最長儲熱時長高達15小時。
▲已投運光熱型熔鹽儲能項目
除了光熱發電領域外,熔鹽儲能在熔鹽儲能供暖、供蒸汽、火電機組靈活改造領域有競爭優勢。熔鹽儲能在火電靈活改造、工業蒸汽生產中具備很大潛力。
2022年10月,浙江省最大的用戶側熔鹽儲能項目,也是國內在建的最大規模熔鹽儲能項目——紹興綠電熔鹽儲能示范項目在紹興柯橋區天實低碳產業園正式產汽。
2022年12月,由江蘇國信靖江發電有限公司聯合西安熱工研究院自主研發,全球首個與煤電耦合的熔鹽儲熱調頻調峰示范工程投運,引發廣泛關注。在全球光熱發電領域成熟應用的熔鹽儲熱技術被成功應用于煤電領域,為煤電行業進一步優化調頻、提升調峰和安全供熱提供了示范。
▲已投運其他熔鹽儲熱項目
除了已投運項目外,目前在建的光熱型熔鹽儲能項目有28個,累計裝機約3GW。
▲在建光熱型熔鹽儲能項目
目前,一批利用熔鹽儲熱技術進行傳統火電機組靈活性調峰改造的示范項目紛紛落地并陸續啟動建設,這一伴隨光熱發電市場啟動而得以規模化發展的新型儲能技術正在攻堅又一新市場。
圖:在建其他熔鹽儲熱項目(注:有些項目已經規劃但未有公開推進建設消息,故未列入)
六、小結
相較2022年,各類長時儲能技術對應的項目裝機將在2023年實現顯著增長。和已投運裝機相比,各長時儲能技術在建項目裝機持續正在快速增長,其中液流電池儲能在建裝機接近1GW,壓縮空氣儲能和熔鹽儲能在建項目累計裝機均已超2GW。預計未來幾年,長時儲能的年新增裝機量將呈現翻倍增長態勢,這標志著長時儲能的商業化大幕即將全面拉開。