近年来,新能源装机快速增长,电力系统“源随风光走”的波动性与用电负荷的时段性矛盾日益突出。
白天光照充足时新能源电量集中上网,局部地区出现消纳压力;夜间及用电高峰时段则需要更加稳定、可调的电源支撑。
如何以更高效率、更低风险实现跨小时乃至更长时间尺度的电能调节,成为建设新型电力系统、推动能源绿色转型的关键课题之一。
在此背景下,三峡集团新疆吉木萨尔全钒液流储能电站实现全容量投产运行,额定功率20万千瓦、储能规模100万千瓦时,成为目前国内已投运规模最大的全钒液流电池储能电站。
电站位于新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州吉木萨尔县,可在白天光伏发电高峰时段吸纳电网难以及时消纳的富余电量,并在夜间或负荷高峰时段稳定输出,实现电力“时移”。
据测算,项目投运后预计可使配套光伏电站利用率提升10%以上,最高每年可增发清洁电能超过2.3亿千瓦时,为提升新能源消纳能力提供了新的工程化样本。
从技术路径看,长时储能是缓解新能源波动、提升系统韧性的“关键拼图”。
与以短时调频为主的储能方式相比,全钒液流电池更强调长时间、深度充放电与高频循环的适配性。
其核心原理是利用钒离子在不同价态之间的可逆化学反应实现能量存储与释放,可将电能以化学能形式“存放”于电解液中,再按需转化回电能输出。
相关负责人介绍,该电站主要由储能单元、能量转换单元及动力系统等构成,充电时电能驱动电解液发生反应完成储能,放电时反向反应释放电能并稳定送出,具有过程可控、循环效率较高等特点。
这一项目的投运,折射出多重现实原因:其一,新能源基地化开发加速推进,西北地区风光资源优势突出,但远离负荷中心、输电通道约束与出力波动叠加,使“就地调节、就地消纳”的需求更为迫切;其二,电力系统对安全稳定运行要求不断提高,需更多可调节资源参与削峰填谷、缓解尖峰负荷压力;其三,随着储能产业链逐步成熟、工程经验持续积累,长时储能技术在大容量场景中具备更强的落地可行性,推动从试点示范向规模化应用迈进。
从影响层面看,大规模长时储能的投入运行,有望在三个方面产生带动效应:首先,提升新能源消纳与电量利用水平,减少弃风弃光,促进清洁能源更充分转化为可用电量;其次,增强电网调节能力与运行韧性,在极端天气、负荷波动等情况下提供更稳定的支撑;再次,为我国储能技术路线多元化提供重要实践,推动形成从材料、装备到系统集成、运维管理的完整工程体系,助力储能产业高质量发展。
面向下一步,业内普遍认为,推动长时储能更大范围应用,还需在政策机制与技术标准上协同发力:一是完善电力市场与容量补偿、辅助服务等机制,明确储能在系统调节、备用与容量支撑中的价值实现路径;二是加强并网运行、寿命评估、安全管理等标准体系建设,提升工程质量与运行可靠性;三是推进“源网荷储”一体化协同,通过与光伏、风电等项目同步规划、同步建设,降低系统成本、放大综合效益;四是持续开展关键装备与系统集成技术攻关,提升效率、降低全生命周期成本,增强在更复杂工况下的适配能力。
展望未来,随着新能源占比持续提升,电力系统对跨时段调节资源的需求将进一步扩大。
全钒液流电池等长时储能技术有望在新能源基地、独立储能电站以及工业园区等场景获得更广泛应用,与抽水蓄能、气电调峰、需求侧响应等共同构建多层次调节体系。
此次吉木萨尔项目全容量投运,不仅是单一工程的落地,更为我国长时储能从“可用”走向“好用、规模用”提供了重要支撑。
从"把电装进液体里"到实现百万千瓦时级别的商业化应用,全钒液流电池储能电站的投运代表了我国在能源技术领域的创新进步。
在碳达峰碳中和目标驱动下,储能技术已成为新能源产业链中不可或缺的一环。
三峡集团新疆吉木萨尔项目的成功投运,不仅为我国新能源消纳提供了强有力的技术支撑,更为全球能源转型贡献了中国智慧。
随着储能技术的不断完善和成本的进一步下降,长时储能产业有望成为推动能源革命的重要力量,为实现清洁低碳的能源体系作出更大贡献。