由电化学储能掀起的又一波新能源浪潮即将来临

由电化学储能掀起的又一波新能源浪潮很快就会来临。

有关储备的思想古来有之。

兼年之储，九年之蓄指的是国家需要对物资有所积蓄，以备非常之需，做到未雨绸缪，有备无患。

而学富五车，满腹经纶指的是只有对知识的积累才能行千里，成江海。大到国家，小到个人，储备的重要性不言而喻。这种智慧渗透到各行各业，尤其是能源。

石油、煤炭这类能源的重要性关乎到一个国家的发展，社会的稳定，民众的生活。因此，世界各国都将能源列为战略储备资源。

进入到21世纪以来，环境问题成为了制约经济发展的因素，甚至于影响到人类的生存命运。随着京都协定和巴黎协定的提出，世界各国在减碳理念上达成空前一致。

近年来，科技的进步使得通过新能源技术进行减碳逐步落地，经济性上也具备了大规模推广的基础。在此时刻，全球碳达峰、碳中和双碳理念应运而出，能源替代的浪潮也随之到来。

我国是碳排放量最大的国家，碳减任务不容轻视。电力行业作为我国最大的碳排放行业，占比超过40％，因此，新能源发电是实现双碳目标的重中之重。

上至国家，下至企业，光伏、风能作为减碳的核心技术手段得到了高度的重视，近年来驶入了高速发展的阶段，取得了瞩目的成绩。

1月25日，国家能源局发布的最新数据显示，2021年我国风电、光伏发电新增装机规模超过1亿千瓦。

据统计，我国2021年新增光伏发电并网装机容量约5300万千瓦，连续9年稳居世界首位。

截至2021年底，光伏发电并网装机容量达到3．06亿千瓦，突破3亿千瓦大关，连续7年稳居全球首位。

风电同样突破3亿千瓦大关，较2016年底实现翻番，是2020年底欧盟风电总装机的1．4倍、是美国的2．6倍，已连续12年稳居全球第一。

今年上半年能源局根据能源局印发的《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》中，所提出的目标是2021年风电、光伏发电量占全社会用电量的比重达到11％左右，到2025年，风、光发电量占比将达到16．5％。

根据有关研究机构初步测算，到2030年非化石能源的一次能源消费比重要达到25％左右。

到2060年，我国非化石能源消费占比将由目前的16％左右提升到80％以上，非化石能源发电量占比将由目前的34％左右提高到90％以上。

与此同时，新能源消纳取得新进展，风电、光伏利用率分别达到96．9％、97．9％。

如此看来，新能源发电替代石化能源可谓是一帆风顺。

然而，对行业有所了解的朋友们肯定不会这么想，光伏、风力发电的稳定长期受到世人所诟病，光伏、风电的发电能力的确不尽如人意。

就目前阶段来看，在替代传统石化能源的道路上，新能源发电如同是一条与生俱来的伤腿，行走步履蹒跚。想要胜任供电主力位置和实现双碳目标，还得靠储能技术把这条伤腿给接上。

01 储能是未来电网的重要组成环节

分别依赖于太阳能和风力，而这些自然之力具有天然的波动性和间歇性，可以转换成多少电力存在着不可预测性。

太阳朝起夕落，光伏发电便注定随之变化，从早开始发力，正午达到峰值后回落，晚间随太阳落下而停息。

风力发电，同样如此。

造成的结果便是供需失衡，在用电较高的时候无法提供充沛的电力，在用电较低的时候电力过剩。

波动性造成的另一个问题是电网供电的频率极其不稳定，而频率的波动，是衡量电能质量好坏的重要指标之一。

小幅度的频率波动，可能影响用电电器的正常使用，大幅度的频率波动，会危害发电机的正常运行。

比如，频率变化将引起电动机转速的变化，轻则影响产品质量，重则损坏机械，引发事故。不仅各行各业都将因频率变化而出现残次品，居民的生活用电也将受到较大的影响。

因此，频率不稳定带来的危害是很大的，所以如何保证新能源发电频率的稳定值变成了亟待解决的问题。

目前的解决方案实则是无奈之举。

随着新能源渗透率的提高，电网受到出力扰动导致频率波动的次数增加。2021年4－5月，华北电网连续四次出现电源侧低频振荡。

目前常规火电次数一次调频次数由一天20－30次，急剧攀升到一天700－800次，传统上由火电机组本身的一次调频能力来满足电网调频需求已显不足。

如果电力调峰和频率问题解决不了的话，势必影响新能源替代的进行，进而影响到双碳目标的达成。

摆在眼前的问题便是是否有更清洁更高效的解决方案来替代火电呢？

答案是肯定的，与其竭泽而渔，不如退而结网。从长远发展的角度来考虑，提前储备好电力的想法便应运而生，储能走向了历史舞台中心。

一方面，通过削峰填谷，可以解决峰谷时段发电量与用电负荷不匹配的问题；另一方面，可以参与提供电力辅助服务，解决风光发电的波动性和随机性导致的电网不稳定。

此外，通过储能系统的存储和释放能量，提供了额外的容量支撑，吸收过剩电力、减少“弃风弃光”以及即时并网。

这时候，万事俱备，差的只是东风了。

历来产业的发展始终离不开政策上的支持，政策上的变化，其节奏和力度往往意味着产业的成熟程度。