储能技术驶入大规模长时与本征安全赛道
日前，内蒙古自治区政府发布《关于加快推动新型储能发展的实施意见》，提出储能须占新能源装机容量15%以上，且储能时长要求4个小时以上。正式揭开了大规模长时储能技术快速发展的新篇章。与此同时，科技部下发的《“十四五”国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项2022年度项目申报指南》中也提出，储能技术时长持续4个小时以上，将作为一项重要的考核指标进行验收。由此可见，大规模长时储能技术发展正在驶入快车道。
储能开启成长新篇章
随着可再生能源发电量从25%增加到50%—60%，火电调峰占比将逐步下降，大规模低成本的长时储能方案，作为可以灵活多变的处理方式，未来在替代火力发电调峰中将发挥中流砥柱的作用。
多种储能技术协同发展
今年6月7日，由国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司联合印发的《关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》指出，要坚持以市场化方式形成价格，持续完善调度运行机制，发挥储能技术优势，提升储能总体利用水平；6月29日，国家能源局发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》指出：“中大型储能电站不得使用三元锂电池、钠硫电池，不宜采用梯次利用动力电池”，首次将储能系统的本征安全属性作为一项重要参考指标抛向市场。储能安全该如何构建？“低成本”与“本征安全”能否在大规模长时储能中兼得？将考验能源行业决策者与地方政府产业发展路线选择规划的智慧。
储能技术于2021年正式迈入商业化元年，其中地方政府对储能的热情持续高涨。截至今年6月，共有20多个省区市先后发布新型储能产业规划相关实施细则。新型储能在提高效率、降低成本、延长使用寿命以及提高安全性方面都取得了长足的进步。锂电池储能、液流电池、压缩空气等多种新型储能技术的产业化和市场化进程都在显著提速。
今年以来，锂电池价格一路飙升，主要原材料碳酸锂盐价格突破50万元/吨，创历史新高。锂电池的储能初装成本也从1400元／千瓦时快速攀升至2000元/千瓦时以上。随着压缩空气与液流电池规模化成本持续降低，行业商业性选择拐点即将到来。
压缩空气储能是目前唯一能与抽水蓄能相媲美的大规模长时物理储能技术，被喻为“新型电力系统稳定器”，具有规模大、适用性强、效率高、成本低、环保等优点。尽管国内压缩空气储能技术在2005年才开始发展，研究起步较晚，但进步十分迅速，在2016年就已建立了示范工程项目，技术已处于全球领先水平。2021年8月，以中科院工程热物理所陈海生研究员为代表的压缩空气储能团队，在山东肥城建成了国际首套10兆瓦盐穴先进压缩空气储能商业示范电站，并正式并网发电商业运行，系统效率达60.7%。随后国际首套100兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目也在张家口建设完工，系统效率也有了新的突破。
液流电池储能具有本征安全、充放电循环寿命长、电解液可循环使用、生命周期经济性好及环境友好等特点，这些年受到学术界、产业界的广泛关注。液流电池系统的输出功率通常在数百瓦至数百兆瓦，储能容量在数百千瓦时至数百兆瓦时范围，适合需要大规模、大容量、长时间储能装备的应用场合。
目前，全钒液流电池成熟度最高，商业化进程最快，国内外参与其研究开发的机构与企业较多。如以专家张华明、李先锋为代表的中国科学院大连化学物理研究所（大连化物所），以产品研发为代表的北京普能世纪科技有限公司，国外如日本住友电气工业株式会社（住友电工）、北美UET等，都在全钒液流电池方面进行了长期的研发和探索。随着近年国内外对储能市场开发的重视以及钒价格的下降，一大批全钒液流电池示范项目在世界范围内建成。2019年，大连液流电池储能调峰电站国家示范项目开建，总体规模200兆瓦/800兆瓦时；今年5月，液流电池储能示范项目成功接入大连电网，正式并网投运，技术与市场日趋成熟。美国地质调查局（USGS）数据显示，2021年全球钒产量10.7万吨，中国产量为7.3万吨，占比68%。未来吉瓦级别的订单势必会进一步催生钒矿的开采与使用需求，可以看到以攀钢钒钛为首的企业正在持续稳定地增加钒的供应量，以确保可以跟上日益旺盛的市场需求。
铁铬液流电池作为一项原材料成本更加低廉的液流电池技术，近期也受到大家的关注。国电投“容和一号”于今年实现量产，单条产线可年产5000台30千瓦级电池堆。以中国石油大学（北京）徐春明院士团队为代表的铁铬液流电池研发团队，近年来也相继攻克了铁铬液流电池存在负极的析氢、正负极电解液交叉污染、铬氧化还原性差的问题，相关技术也联合中海储能科技（北京）有限公司即将在北京昌平完成“中海一号”的建设。铁铬液流电池这项技术路线近年来正在持续升温，而未来随着化工行业绿电、绿氢、绿氨示范项目相继突破，伴随着可再生能源快速发展的第二次化工电气化浪潮扑面而来，新的应用场景也将为液流电池储能解锁全新的使用模式。
氢储能发展前景广阔
氢能作为能量密度最高的能源，因其绿色、高效、应用范围广的优势，已成为全球最具有发展潜力的清洁能源。氢可以承载大功率的富余电能输出，很适合作为大容量风电、光伏电站的储能介质。与其他能源相比，氢能在提取和应用等方面具有更明显的优势，除了可以从传统的化石能源中提取之外，还可以从可再生能源中进行提取。
近年来，氢储能技术的优势逐渐凸显。不少业内人士认为，氢储能已具备大规模推广的基础条件。但氢储能存在储氢压力容器容易发生氢脆现象等弊端，且氢气的运输和储存成本很高。未来随着固态储氢、规模化电解水、光解水制氢、氢气低压储运等技术的突破，核心材料成本进一步下降，氢能有望打破现阶段发展的桎梏，迎来历史性发展机遇。
当前，新能源和可再生能源装机比例迅速增加，推动新型储能高质量规模化发展迫在眉睫。在“30·60”背景下，国家愈发重视储能技术发展，越来越多的新型储能已逐渐加入我国储能系统当中，为构建新型电力系统、推进能源革命、实现碳中和目标提供了重要支撑。
