儲(chǔ)能技術(shù)——推動(dòng)全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型
背景
人類(lèi)活動(dòng)持續(xù)排放的溫室氣體是加劇氣候變化的主要原因,,三分之二的溫室氣體來(lái)源于因能源使用產(chǎn)生的碳排放,因此能源部門(mén)成為應(yīng)對(duì)氣候變化的關(guān)鍵,。自《京都議定書(shū)》與《巴黎協(xié)定》生效以來(lái),,許多國(guó)家和地區(qū)已走向能源轉(zhuǎn)型路徑,相繼宣布減排、脫碳,、凈零的目標(biāo)承諾,。考慮到氣候變化所造成的健康威脅,,國(guó)際能源署也設(shè)計(jì)了到2050年實(shí)現(xiàn)全球凈零碳排放的關(guān)鍵路徑,,提倡用風(fēng)能或太陽(yáng)能等可再生能源取代污染嚴(yán)重的煤炭、石油和天然氣發(fā)電,。
2020年初,,人口流動(dòng)率和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)的減少致使運(yùn)輸燃料等能源需求急劇下降,直接導(dǎo)致了全球原油成交價(jià)的空前下跌,,油價(jià)一度趨零,。此外,遠(yuǎn)程辦公和線(xiàn)上教育等數(shù)字化傳染病應(yīng)對(duì)方案引發(fā)了新的建筑物內(nèi)能源消耗模式:電力需求相較于熱能需求快速攀升,。不限于能源供需變化,企業(yè)生產(chǎn)效率和銷(xiāo)售收入的下降以及能源技術(shù)(如光伏板)的進(jìn)口供應(yīng)鏈中斷,,削弱了企業(yè)對(duì)能源項(xiàng)目投資的能力,。然而,次年,,能源需求隨著政策的放松逐漸上升,,石油、電氣,、天然氣等主要一次能源的價(jià)格飆升,。根據(jù)英國(guó)石油公司(BP)統(tǒng)計(jì)年報(bào),一次能源和礦產(chǎn)資源的2021年市場(chǎng)價(jià)格較上年均實(shí)現(xiàn)不同程度上漲,,其中的天然氣價(jià)格上漲更是超400%,。BP基于2022年數(shù)據(jù)還預(yù)測(cè),石油,、煤炭等一次能源價(jià)格仍將持續(xù)上漲,。另外,作為光伏和新能源電池原料的碳酸鋰,,其價(jià)格在2022年已經(jīng)飆升超過(guò)400% ,,達(dá)到了54,000美元/噸的歷史記錄水平。
歐洲各國(guó)對(duì)俄羅斯實(shí)施的制裁和俄羅斯采取的回應(yīng)措施相互作用,,影響了全球能源市場(chǎng)的上游供應(yīng)鏈,。俄羅斯是歐盟長(zhǎng)期以來(lái)比較大的天然氣供應(yīng)商,通過(guò)管道和液化天然氣進(jìn)口至歐洲的天然氣占?xì)W盟天然氣2021年消費(fèi)總量的近40%上,。然而,,俄羅斯逐漸切斷流向歐洲的天然氣供應(yīng),供不應(yīng)求的天然氣國(guó)際價(jià)格在漫長(zhǎng)的冬季推至新高,,加劇了歐洲和其他以天然氣發(fā)電為主的發(fā)展中國(guó)家的能源緊張,。因此,,歐洲地區(qū)不得不通過(guò)尋找其他進(jìn)口天然氣來(lái)源、增加管道供應(yīng),、實(shí)施節(jié)能政策以及轉(zhuǎn)向煤炭和石油發(fā)電等措施以緩解能源短缺,,這導(dǎo)致需求上漲的石油的價(jià)格在**恢復(fù)期基礎(chǔ)上再度上漲。國(guó)際能源署表示,,能源市場(chǎng)的緊張供應(yīng)情況將持續(xù)到2023年
推動(dòng)新型儲(chǔ)能綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展
新型儲(chǔ)能是建設(shè)新型電力系統(tǒng),、推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備,也是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要支撐,。
要加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型,,積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和,,,加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系,。加快發(fā)展可再生能源,特別是風(fēng)電,、太陽(yáng)能發(fā)電,,優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu),降低化石能源消費(fèi)比重,,發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)成為我們需要持續(xù)發(fā)力的一個(gè)重要任務(wù),。
儲(chǔ)能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)能量的時(shí)空轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化。儲(chǔ)能技術(shù)總體可以分為物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能兩大類(lèi),。物理儲(chǔ)能主要包括抽水蓄能,、壓縮空氣、飛輪儲(chǔ)能,、重力儲(chǔ)能,、相變儲(chǔ)能等;化學(xué)儲(chǔ)能主要包括鋰離子電池,、礬液流電池,、鐵鉻液流電池、鈉離子電池以及氫(氨)儲(chǔ)能等,。新型儲(chǔ)能是指除抽水蓄能外,,以輸出電力為主要形式的儲(chǔ)能。與抽水蓄能相比,,新型儲(chǔ)能選址靈活,、建設(shè)周期短、響應(yīng)快速靈活,、功能特性多樣,,嵌入電力系統(tǒng)源、網(wǎng)、荷各個(gè)環(huán)節(jié),,深刻地改變著傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性,,成為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不可或缺的配套設(shè)施,,未來(lái)還將徹底顛覆能源電力系統(tǒng)的發(fā)展結(jié)構(gòu)和電力運(yùn)營(yíng)格局,。
新型儲(chǔ)能可以改變電力系統(tǒng)即發(fā)即用的傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)方式,提高系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力,,不僅是助力風(fēng)能,、太陽(yáng)能等間歇性、波動(dòng)性,、隨機(jī)性可再生能源開(kāi)發(fā)消納,,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵支撐,還是構(gòu)建新型電力系統(tǒng),、建設(shè)新型能源體系,、促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備。新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展還將催生能源新產(chǎn)業(yè),、新業(yè)態(tài),,已經(jīng)成為世界各國(guó)搶占能源戰(zhàn)略和裝備制造業(yè)新高地的重要領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),,截至2021年年底,全球已投運(yùn)儲(chǔ)能約2億千瓦,,同比增長(zhǎng)9%,,其中新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)約2500萬(wàn)千瓦,同比增長(zhǎng)約68%,,在全部?jī)?chǔ)能裝機(jī)中的占比從8%提高到12%,。從地域來(lái)看,美國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)達(dá)650萬(wàn)千瓦,,總規(guī)模居全球,,并已建成多個(gè)40萬(wàn)千瓦以上規(guī)模大型項(xiàng)目。