在2022年全国能源工作会议上,国家能源局发布了2022年能源工作的七大重点任务,“储能”的概念多次出现,如重点推动燃气轮机、核电、可再生能源、油气、储能、氢能等重点领域技术攻关;推动新型储能规模化市场化发展,探索氢能、综合智慧能源服务发展新模式。
实现“双碳”目标,需要构建以新能源为主体的新型电力系统。然而,太阳能、风能等新能源供应“靠天吃饭”、出力波动不定。于是,储能被视为调节新能源波动性、实现并网稳定的关键技术。
储能究竟是什么?它能填上供电安全的“缺”吗?
1、供电安全的“缺”,谁来填?
能源分布不均、依赖化石能源,是我国能源发展格局中长期存在的问题。
截至本世纪初,我国已探明煤炭储量6044亿吨,其中70%分布在山西、陕西和内蒙古;可开发水电资源1923.3亿千瓦时,99.4%分布在中、西部地区(其中65%分布在四川、云南和西藏);石油资源890亿吨,主要分布在东、西部地区;天然气资源20×1013立方米,主要分布在新疆、青海和四川。
我国一次能源构成情况
相关统计数据显示,20世纪70年代以来,化石能源在我国一次能源构成中的占比呈逐年下降趋势,但仍以煤炭为主。
东西部分布不均,富煤、贫油、少气的能源资源特点,决定了我国电力系统结构长期以燃煤发电为主,基本形成了“西电东送、南北互供、全国联网”的格局。
近年来,随着传统能源日益匮乏、环境日趋恶化、新能源不断发展,我国电力系统结构逐渐优化。
国家能源局发布的数据显示,2021年前11个月,我国新能源发电量达到10355.7亿千瓦时,年内首次突破1万亿千瓦时,同比增长32.97%,风电、太阳能发电累计装机容量稳居世界首位;新能源发电量对全国电力供应的贡献不断提升,占全国全社会用电量的比例达13.8%,同比提升2.14个百分点。
这也带来了新的问题——新能源出力缺乏可控性、供电不稳定,威胁电力系统稳定运行。
以风能和太阳能为例。风速、太阳光辐射取决于自然条件、难以调节控制,这意味着风能、太阳能本身具有波动性和间歇性,导致风电、太阳能发电出力不稳定。当其容量占比较小时,尚可利用电网控制与配电技术保证电网稳定运行,反之则会对电网正常供电产生明显影响。
【注:风电单日波动最大幅度可达装机容量的80%,光伏日内出力波动值可达装机容量的100%。】