原創(chuàng)太陽(yáng)能光熱聯(lián)盟太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟2022-01-14 18:07

日前，由棗莊市能源局、棗莊市行政審批局和棗莊供電公司聯(lián)合印發(fā)《棗莊市分布式光伏開(kāi)發(fā)建設(shè)規(guī)范》明確提出：“按照裝機(jī)容量的15%—30%、時(shí)長(zhǎng)2—4小時(shí)配置儲(chǔ)能設(shè)施，或者租賃同等容量的共享儲(chǔ)能設(shè)施”。

國(guó)網(wǎng)棗莊供電公司發(fā)展部專(zhuān)責(zé)王坤表示：“儲(chǔ)能是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的命脈，沒(méi)有儲(chǔ)能的光伏是沒(méi)有未來(lái)的。分布式光伏配置儲(chǔ)能為有序推進(jìn)整縣屋頂分布式光伏開(kāi)發(fā)提供強(qiáng)力支撐，更為加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)率先蹚出新路。”

這是山東省首家出臺(tái)的分布式光伏儲(chǔ)能配置標(biāo)準(zhǔn)，意味著分布式光伏配置儲(chǔ)能成為新趨勢(shì)。據(jù)了解，目前，要求大型地面風(fēng)光電站配置儲(chǔ)能已成為各地的普遍做法，僅2021年，全國(guó)就有20多個(gè)省份發(fā)布了新能源配置儲(chǔ)能的明確政策條款。

正如王坤所言：“一方面，快速崛起的分布式光伏發(fā)電為棗莊城市轉(zhuǎn)型帶來(lái)發(fā)展契機(jī)；另一方面，受光伏發(fā)電隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性等特點(diǎn)影響，高比例新能源并網(wǎng)將導(dǎo)致發(fā)電波動(dòng)大幅增加，挑戰(zhàn)大電網(wǎng)安全運(yùn)行，是推進(jìn)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)必須解決的嶄新課題。”因此，在“雙碳”國(guó)家戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)下風(fēng)光發(fā)電要大發(fā)展，配套調(diào)峰電源外，電站自配儲(chǔ)能或許也是直接有效的解決辦法。

【強(qiáng)制要求分布式光伏配置儲(chǔ)能能否行得通，其安全性如何呢？】

與大型風(fēng)光基地一般建在無(wú)人的野外及荒漠地區(qū)不同，分布式光伏項(xiàng)目大都位于建筑屋頂和工商業(yè)園區(qū)等區(qū)域，周邊不僅人口密集，更有眾多公私財(cái)產(chǎn)和生產(chǎn)型資產(chǎn)，其安全性問(wèn)題無(wú)疑需首要考量。

而儲(chǔ)能電站的安全性，恰恰正是當(dāng)下最熱門(mén)的話(huà)題之一。

據(jù)媒體報(bào)道，2022年1月12日，韓國(guó)蔚山南區(qū)SK能源公司的電池儲(chǔ)能大樓發(fā)生火災(zāi)。這只是韓國(guó)近年來(lái)發(fā)生的24起儲(chǔ)能項(xiàng)目火災(zāi)事故之一。

2021年4月16日，豐臺(tái)區(qū)某儲(chǔ)能電站毫無(wú)征兆地突發(fā)爆炸，爆炸當(dāng)量相當(dāng)于26千克TNT，事故造成1名值班電工遇難和2名消防員犧牲、1名消防員受傷的嚴(yán)重后果。在事發(fā)半年后，北京市應(yīng)急管理局公布事故調(diào)查結(jié)果認(rèn)定，該儲(chǔ)能電站爆炸的直接原因，是由于磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障導(dǎo)致了電池?zé)崾Э亍?/p>

而據(jù)媒體對(duì)公開(kāi)信息的不完全統(tǒng)計(jì)，2011-2021年的十年間，全球共發(fā)生儲(chǔ)能電站起火爆炸事故32起。（詳情請(qǐng)參閱：儲(chǔ)能安全再敲警鐘！特斯拉澳洲最大儲(chǔ)能電池?zé)?天，正努力控制火勢(shì)）

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2021年7月30日，澳大利亞公用電網(wǎng)中安裝的一組特斯拉儲(chǔ)能電池發(fā)生火災(zāi)

在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)中，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展主要圍繞“低成本、長(zhǎng)壽命、高安全和易回收”的目標(biāo)，也是國(guó)家層面高度重視的問(wèn)題。2021年7月23日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，到2025年，新型儲(chǔ)能需在核心技術(shù)裝備自主可控水平大幅提升，在高安全、低成本、高可靠、長(zhǎng)壽命等方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步。

而頻發(fā)的儲(chǔ)能火災(zāi)和爆炸事故也說(shuō)明，現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)在安全性方面還有待進(jìn)一步提升。有專(zhuān)家指出，至少在現(xiàn)階段，在人口密集區(qū)域大規(guī)模部署儲(chǔ)能設(shè)施，可能還不成熟。因此，對(duì)于分布式光伏所涉及的建筑、人口和財(cái)產(chǎn)也將是一個(gè)龐大的數(shù)字，在這樣的場(chǎng)景里大規(guī)模配置儲(chǔ)能，顯然需要謹(jǐn)慎。

【但要如何解決整縣推進(jìn)分布式光伏快速發(fā)展帶來(lái)的消納和電網(wǎng)安全等難題呢？有沒(méi)有更為穩(wěn)妥的做法？】

回答是“有”！諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、儲(chǔ)能領(lǐng)域國(guó)際知名專(zhuān)家、斯坦福大學(xué)的羅伯特·拉夫林（Robert Laughlin）教授認(rèn)為，電力-熱能-電力存儲(chǔ)系統(tǒng)（稱(chēng)為卡諾電池）將成為在碳中和能源系統(tǒng)中存儲(chǔ)大量能量的關(guān)鍵技術(shù)。（詳情請(qǐng)參閱：德國(guó)：將現(xiàn)有煤電站改造為“卡諾電池”儲(chǔ)熱電站，促進(jìn)從化石向可再生能源的過(guò)渡）

而近期民革甘肅省委員會(huì)在“加大熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)在新能源儲(chǔ)能調(diào)峰領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用”的建議中也指出，在光熱發(fā)電和電化學(xué)儲(chǔ)能短期內(nèi)無(wú)法大幅度降低成本的背景下，可否研究開(kāi)發(fā)目前還沒(méi)有被關(guān)注到的用電直接加熱熔鹽儲(chǔ)熱的技術(shù)可行性，把電網(wǎng)消納不了的風(fēng)、光電富余電量來(lái)加熱熔鹽進(jìn)行儲(chǔ)熱，用電高峰期再轉(zhuǎn)化為電能，也不失為一種有益探索。

德國(guó)宇航中心高級(jí)顧問(wèn)Michael Geyer博士表示，與鋰電池等儲(chǔ)電池相比，這種熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)是儲(chǔ)存容量和時(shí)間非常長(zhǎng)，而且壽命將達(dá)到35年。在全球依托太陽(yáng)能光熱發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的商業(yè)化應(yīng)用，至今也沒(méi)有出過(guò)安全事故。在未來(lái)，這將可能是最具成本效益的、最理想的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

2021年10月26日，國(guó)務(wù)院發(fā)布《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》強(qiáng)調(diào)，推進(jìn)熔鹽儲(chǔ)能供熱和發(fā)電示范應(yīng)用。2021年11月9日，浙江省發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于浙江省加快新型儲(chǔ)能示范應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)》明確，鼓勵(lì)探索開(kāi)展熔鹽儲(chǔ)能等技術(shù)的研究和示范應(yīng)用。

市場(chǎng)的敏銳的，目前已有一些企業(yè)開(kāi)始布局熔鹽儲(chǔ)能的應(yīng)用。如，近期由太陽(yáng)能光熱聯(lián)盟理事單位——浙江中光新能源科技有限公司總承包建設(shè)的西子航空零碳智慧能源中心源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目正式投產(chǎn)。該項(xiàng)目集熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)、液流電池儲(chǔ)電技術(shù)、分布式光伏發(fā)電技術(shù)、氫燃料電池技術(shù)等多種新能源發(fā)電和新型儲(chǔ)能技術(shù)于一體。項(xiàng)目光伏發(fā)電多余的電能，大部分通過(guò)熔鹽罐內(nèi)的熔鹽以熱能的方式儲(chǔ)存起來(lái)，儲(chǔ)存起來(lái)的熱能可以通過(guò)換熱系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為西子航空生產(chǎn)需要的熱、冷、氣等多種形式能源。

山西大地環(huán)境投資控股有限公司擬在山西省開(kāi)展“光熱+熔鹽儲(chǔ)能”前沿技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新集成，通過(guò)建設(shè)光熱熔鹽用戶(hù)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)供能示范項(xiàng)目、打造太陽(yáng)能光熱集熱系統(tǒng)和高溫熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈核心裝備制造基地；江蘇國(guó)信靖江發(fā)電有限公司火電機(jī)組改造項(xiàng)目，就是采用熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的調(diào)頻/調(diào)峰/安全供熱整體解決方案項(xiàng)目。

格盟山西啟光發(fā)電有限公司100MW農(nóng)光儲(chǔ)科技一體化項(xiàng)目，一期建設(shè)100MW，經(jīng)箱式變升壓至35kV后采用集電線(xiàn)路送至新建220kV升壓站，將新建一臺(tái)100MVA主變，升壓后，經(jīng)1回220kV線(xiàn)路送至啟光電廠原送出線(xiàn)路至系統(tǒng)站。項(xiàng)目于啟光電廠廠內(nèi)配套建設(shè)1臺(tái)100%規(guī)模的電熔鹽加熱器并/或1臺(tái)100%規(guī)模的熔鹽/蒸汽換熱器加熱熔鹽，以高溫熔鹽的形式貯存于熱熔鹽儲(chǔ)罐中，儲(chǔ)能容量按25MW×8個(gè)小時(shí)的熔鹽儲(chǔ)能發(fā)熱系統(tǒng)。該項(xiàng)目已列入山西省2021年光伏發(fā)電項(xiàng)目保障性并網(wǎng)項(xiàng)目清單。

華能靖遠(yuǎn)熱電有限公司熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)項(xiàng)目將依托華能靖遠(yuǎn)熱電有限公司2×220MW熱電聯(lián)產(chǎn)燃煤發(fā)電機(jī)組廠區(qū)東南側(cè)閑置土地，規(guī)劃新建一套熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)，對(duì)靖遠(yuǎn)熱電現(xiàn)有 2×220MW機(jī)組進(jìn)行靈活性改造，改造后機(jī)組調(diào)峰、調(diào)頻能力大幅度提升，在火（熱）電機(jī)組需要提供更多輔助服務(wù)時(shí)，能夠發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，在輔助服務(wù)市場(chǎng)中獲得更多收益。

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