PPT | 新型储能:能源转型重要途径,技术路线百花齐放
核心观点
新型储能配置灵活、响应迅速,更加适合新能源储能消纳。根据国家能源局,新型储能主要指“除抽水蓄能外以输出电力为主要形式,并对外提供服务的储能项目”。新型储能由于建设周期短、选址灵活、调节能力强,与新能源开发消纳更加匹配,优势逐渐凸显。新型储能包括机械储能、电化学储能、化学储能、热储能、电磁储能等多种技术路线,截止到2021年底,我国新型储能市场累计装机规模已达5.73GW,根据国家发改委/电科院预测,到2025年我国新型储能市场装机规模超30GW,2030年新型储能装机容量将达到1.5亿千瓦。
机械储能:压缩空气、重力储能、飞轮储能多点开花
1)压缩空气储能是储能量级可与抽水蓄能相媲美的大规模储能,功率达到百兆瓦级,且建设周期只需要12-18个月;但建设需要天然储存空气的地下结构,同时能量转化效率较低;绝热系统效率较高,在60%-70%左右。
2)重力储能利用重物上升下落完成电能充放,转化效率约85%,度电成本约为0.5元/kWh,具备良好经济性,且不会发生爆炸;但同时建设规模不及抽蓄,响应速度略慢于电化学。
3)飞轮储能利用转轮惯性能量储能,具有响应速度快、功率密度高、绿色无污染等特点,调频性能优越;但同时成本较高,能量密度低,存在飞轮脱离的安全隐患。
电化学储能:液流电池安全性突出
1) 全钒液流电池具有安全环保、寿命长、长时储能的特点,充放电循环次数可以达到2万次以上,配储时长可达4-12小时;同时目前全钒液流电池成本较高,据能源电力说,目前全钒液流电池投资成本大约在2.5-3.9元/Wh,锂电池的投资成本约为1.2-2.4元/Wh,约为全钒液流电池投资成本的53%。
2)铁铬液流电池同样具备安全、寿命长的特点,同时原料丰富廉价,成本较钒电池更低;缺点是效率低、稳定性差、电解液会产生交叉污染,目前铁铬液流电池能量效率约为70%-75%,在电化学储能中处于较低水平,规模也较小。
氢储能/热储能:大规模储能新思路
氢储能技术是一种清洁、高效、可持续的无碳能源存储技术,是化学储能的延伸,具有能量密度高、存储时间长、无污染等优点;缺点主要是效率较低、储氢技术难、安全性较低,目前氢储能效率在30%-50%,同时氢气易燃易爆,安全性有待提高。
熔盐储热技术具有规模大、时间长、安全环保等优点,具备单日10小时储热能力,且储能规模可达几百兆瓦;但同时熔盐储热转化效率低于60%,度电成本约0.886元/kWh,成本较高。截至2021年底,我国太阳能热发电累计装机容量为538MW。
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