18世纪美国科学家本杰明·富兰克林通过风筝实验成功地“捕捉”到了雷电，工业革命时期，铅酸电池、锂离子电池的出现让电力储存成为可能。千百年人类围绕不同路径，探索了数以百计的储能方式，并结合技术加以创新。如今新型储能技术为以新能源为主体的新型电力系统提供有力支撑。
2024年，“发展新型储能”首次写入政府工作报告，作为推动能源绿色低碳转型的重要装备基础，新型储能就像一个巨大的“充电宝”，可以把太阳能、风能等新能源富余的电能储存起来，在用电低谷时“充电”，在用电高峰时“放电”。
4月26日，2024中关村论坛年会——碳达峰碳中和科技论坛在中关村国际创新中心召开，中国科学院工程热物理研究所所长、研究员陈海生在接受记者采访时表示，过去五年新型储能发展非常快，2023年新增装机较2022年增长近300%，未来新型储能预计会成为电力系统的重要支撑或重要主体。
发挥“充电宝”作用
“储能是将能量以某种形式或设备存储起来，在需要的时候再释放的一个过程，储电、储热都是常见的储能方式”，陈海生介绍，储能主要解决能量生产和需求在时间、空间以及强度上不匹配的问题。
近年来，太阳能、风能等可再生能源在整个电力系统占比提升，可再生能源的间歇性、不稳定性对储能提出更高的要求。中国科学院大连化学物理研究所副所长、研究员李先锋认为，“未来整个电网可再生能源占比会急剧增加，当电力系统变革成以可再生能源为主体的时候，可再生能源的间歇性、不稳定性，就对储能提出更高要求”。
在新型储能之前，以抽水蓄能为代表的传统物理储能方式前期占据主导。陈海生介绍，以抽水蓄能为代表的传统储能2017年仍占比达99%，这项技术成熟、规模大、成本低，应用也非常广泛，但选址受自然资源条件限制，建设需要两个水库和水坝，水库之间需要有一定落差，同时建设周期也较长，需要7—10年的时间，此外，调节能力也有限。
随着储能需求的增加，在抽水蓄能外，包括电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能、储热、储冷、储氢等新型储能方式兴起。
2024年，“发展新型储能”首次写入政府工作报告，在“积极稳妥推进碳达峰碳中和”中被提及。“储能被称为能源革命的关键支撑技术，实现碳达峰碳中和最根本的是化石能源要由主体能源逐步转化成辅助能源，可再生能源要从辅助能源逐步变化成主体能源，而要实现这个转变必须解决可再生能源的间歇性、不稳定性、周期性，新型储能就是解决可再生能源大规模利用的关键支撑技术。”陈海生说道。
相较于抽水蓄能，新型储能则具备建设周期短、选址灵活、响应速度快等优势。陈海生表示，“这类技术建设周期短，6到24个月就能建成、选址灵活、调节能力强，过去五年新型储能的发展非常快，2023年新增装机较2022年增长近300%。
国家能源局数据显示，截至2023年底，全国已经建成投运新型储能项目累计装机规模达3139万千瓦/6687万千瓦时，平均储能时长2.1小时。2023年新增装机规模约2260万千瓦/4870万千瓦时，较2022年底增长超过260%。
应用场景广阔
2022年1月，国家发展改革委和国家能源局联合印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》提出，到2025年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段，具备大规模商业化应用条件；到2030年，新型储能全面市场化发展。
“新型储能技术面临的关键瓶颈问题主要包括储能的效率、成本、寿命以及安全性等。此外，大规模储能技术的研发和应用也是一个重要的挑战。”经济学家、新金融专家余丰慧在接受北京商报记者采访时表示，针对这些问题，目前正在尝试解决的一些科研成果或技术创新包括：研发更高效的电池、研究新型的物理储能技术，如液流电池、固态电池等，以及开发更安全的储能系统等。
目前新型储能的应用主要集中在电力系统。在山东肥城，国际首套300兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目已完成建设，正在开展系统调试工作。在广东深圳，广东能源集团半固态电池储能示范项目也在加速推进。
陈海生表示，压缩空气储能接近于抽水蓄能的特性，规模较大，单机可以做到100兆瓦至300兆瓦，但其优势在于寿命较长，有40到50年的寿命，储能周期不受限制，只要储气装置不漏气，就不会致衰减，此外，成本比较低等。
除压缩空气储能，液流电池作为新型储能技术也具备较强应用空间。李先锋介绍，液流电池储能技术基本上在发电侧大规模使用较多，特别是未来中长式储能应该是更有前景，其优势在于安全，规模可以做得很大，锂离子电池大概4个小时，液流电池基本是4—10个小时。
如今加快推动新型储能规模化、产业化和市场化发展，已成为行业共识。“新型储能预计未来会成为电力系统的重要支撑或重要主体”,陈海生认为，电力系统现在基本上是“源—网—荷”三个主体，后续会增加“储”，变为“源—网—荷—储”四个主体，新型储能将占到整个电力系统经济体量的10%—15%，为万亿级的战略性新兴产业，可再生能源储能是新质生产力的重要增长点。
当前新型储能大规模建设初期，新型储能运行考核要求和补偿机制的不明确，也成为影响其调用水平的原因之一。今年4月，国家能源局发布《关于促进新型储能并网和调度运用的通知》，旨在进一步规范并网管理、完善调度机制、明确技术要求，推动新型储能更好发挥系统性调节作用，为加快构建新型电力系统提供坚实支撑。“未来需要储能成本、体制机制的进一步创新，才能真正地推动大规模储能的产业化发展。”李先锋说道。
北京商报记者 李海颜
