中國工程院院士黃震:儲能是能源綠色轉型和新能源發展不可或缺要素

來源:第一財經

重點提及了抽水蓄能、燃料儲能等長時儲能技術。

“新能源發展至今,底層邏輯已發生巨大變化。”

在8月29日由第一財經舉辦的2025零碳峰會上,中國工程院院士、上海交通大學碳中和發展研究院創始院長黃震指出,我國新能源發展已步入下半場,新能源+儲能將成爲保障以新能源爲主體的新型電力系統和能源轉型的重要方案。

在“雙碳”目標下,中國正面臨從化石能源走向新能源的綠色轉型。據黃震介紹,近年來全球新增風電、光伏裝機量中一半以上來自中國。截至今年6月底,國內風電、光伏裝機總量達到16.73億千瓦,提前完成到2030年風電、光伏發電總裝機容量達到12億千瓦以上的目標。

以風電、光伏爲主的新能源迅猛發展正在推動可再生能源發電價格快速下降。黃震稱,光伏上網電價正從2008年國家發改委批准的每度(千瓦時)四元,下降至當前每度四毛錢左右。

但不可忽視的是,風光發電的不穩定性也在帶來諸如新能源消納等多重挑戰。

黃震舉例稱,隨着光伏裝機和發電量不斷增加,白天午間時段火電發電往往要讓位於光伏,導致午間火電負荷越來越低,晚上沒有太陽的時候則要補位大發,出現午間新能源消納難、晚高峰用電時段保供難的現象,而隨之帶來的棄風、棄光問題在我國新能源裝機佔比較高的內蒙古、青海等地較爲普遍出現。

據國家能源局最新數據,截至今年8月,我國可再生能源發電裝機佔比已由2023年的40%提升至60%左右,全社會用電量中每3度電就有1度綠電。

“如果到2060年風電、光伏大發,電力系統沒辦法消納,彼時將出現24億千瓦的棄風和棄光。”黃震結合國家相關研究部門數據預計,爲實現碳中和目標,2060年全國累計發電裝機容量將達到100億千瓦,其中風電、光伏分別爲20億千瓦、50億千瓦,意味着風光裝機佔比將升至70%以上,新能源消納問題嚴峻。

與之而來的另一個問題是荷隨源動。以往傳統電力系統遵循源隨荷動,即用電量增加時,發電端要加大出力滿足用電需求。但隨着可再生能源佔比提升,黃震認爲,由於風光的波動性、隨機性和間歇性,其發電很難控制,因此要通過調節負荷響應風光發電的峰谷特性,解決新能源消納問題;同時在低谷時段多能互補,實現電力系統的平衡和穩定供應。

基於上述情況,黃震認爲儲能將成爲新能源快速發展、能源綠色轉型中不可或缺的要素。

從應用場景看,儲能主要分爲源端儲能、網端儲能、負荷端儲能三大類。黃震介紹稱,源端儲能可以平抑風光發電波動性、隨機性,提高新能源消納率;網端儲能則可以幫助電網削峰填谷;至於負荷端儲能,最直接的作用是通過虛擬電廠或參與需求響應,幫助終端用戶進行峰谷套利、降低其用電成本。

從技術類型區分,儲能又可以分爲包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能、液流電池、燃料儲能在內的長時儲能,以及包括飛輪儲能、鋰電池在內的短時儲能等幾大類別。

黃震認爲,隨着電力系統中風光佔比不斷提高,以數天、數週甚至跨季節的新能源消納和電力平衡問題凸顯,長時儲能作用將更加重要。

他重點提到了抽水蓄能、液流電池、燃料儲能等長時儲能技術。抽水蓄能在我國裝機量已達6000萬千瓦,預計到2030年將達到1.2萬億千瓦,儲量大、技術成熟,但受制於地形結構影響,較難在全國範圍內普及。

“另一種值得關注的技術是燃料儲能。”黃震解釋稱,國內大型風光基地除了生產綠電之外,還可通過綠電製取綠色燃料,本質上也是儲能技術的一種,既能在風光大發時消納綠電,也能助力擺脫對石油等燃料的進口依賴,且該技術在儲能規模和時間上也極具優勢。

近日,國內一些大型綠色氫基能源項目陸續完工投產,國家能源局同步公佈了我國綠色液體燃料技術攻關和產業化第一批試點項目名單。首批試點項目包含燃料乙醇、綠色甲醇、綠氨三類綠色燃料,不少項目採取風電、光伏等可再生能源電解水制氫,再將綠氫合成製備綠氨或綠色甲醇,風能、太陽能資源豐富的東北地區是此次試點的重點佈局區域。

“‘531’新政後,光伏、風電保量保價時代已經過去,新能源發展進入下半場。”黃震說,這意味着之後新建的風電、光伏電站不光要生產綠電,更要賣出好電價,因此儲能一定是新能源發展和能源綠色轉型不可或缺的要素。