能源转型激发了长时储能的迅速发展。
目前,关于长时储能的定义上没有定论。2021年,美国能源部的长时储能的相关报告提到,把长时储能定义为至少连续运(放电)时间为10小时,使用寿命在15至20年。目前,国内的储能电站常规储能时长约为2小时。很多人将4-8小时,也归类为长时储能。总之,业界将可以实现持续长达高于4小时或者数天、数月的充放电循环的储能系统,都统称为长时储能。
当前,多种长时储能技术竞相出现,主要有机械储能、化学储能、热储能和电化学储能这4类。不同的技术的商业状态、技术模式等各不相同。其中一些技术早有运用,还有一些尚处于不太成熟阶段。
据高工储能梳理,当前全球市场上抽水蓄能是较为具备商业成熟度的长时储能技术;而空气压缩、液流技术则是新出现的储能技术。但目前,这些技术或因技术表现,或因成本,或因市场风险等原因,仍存在不少短板。
目前,短时储能锂离子电池和抽水蓄能在储能市场的主导地位很明显。但伴随长时储能的不断推进,一套理想的低碳电力系统或将需要一套多样化的长时解决方案。
在双碳背景下,伴随风电、光伏等可再生能源装机剧增,全球电力系统的不稳定性加剧,这就需要储能系统来发挥作用。麦肯锡建模的研究表明,到2040年,长时储能行业有可能部署85-140TW/H的储能容量,而且这个储能的总用电量有可能达到全球总用电量的10%。
全球加速布局长时储能
2011年9月,美国能源部率先启动“长时储能攻关”计划,将电化学储能、机械储能、储热、化学储能等纳入考虑,将满足电网灵活性所需的持续时间和成本目标的任何储能技术组合。
2021年11月,由能源技术开发商、终端用户和投资商组建而成的全球长时储能委员会(LDES Council) 宣布成立。委员会表示,其使命是“零碳取代化石燃料,解决能源不平衡”。Google谷歌清洁能源负责人Maud Texier在加入全球长时储能委员会时表示:“我们将长时储能视为通往无碳未来之路的关键支柱。”
2022年初,我国国发改委、能源局联合发布的《“十四五”新型储能发展实施方案》提到,到2025年,要求氢储能、热(冷)储能等长时间尺度储能技术取得突破。拓展多种储能形式应用。结合各地区资源条件,以及对不同形式能源需求,推动长时间电储能、氢储能、热(冷)储能等新型储能项目建设,促进多种形式储能发展,支撑综合智慧能源系统建设。