近年来,新能源装机规模快速增长,电力系统“源随风光走”的波动性特征更加突出。
风光出力具有随机性、间歇性,与用电负荷的日内峰谷不匹配问题日益显现,叠加极端天气等不确定因素,对电网安全稳定运行、区域保供能力和新能源消纳水平提出更高要求。
推动建设以新能源为主体的新型电力系统,关键在于补齐调节能力短板,尤其是具备较强安全性与经济可行性的长时储能。
在这一背景下,三峡能源吉木萨尔200兆瓦/1吉瓦时全钒液流储能电站实现全容量投产运行。
该项目由中国科学院大连化学物理研究所研究员李先锋团队提供技术支持,大连融科储能技术发展有限公司参与建设,储能时长达5小时,成为目前全球规模最大的全钒液流电池储能电站。
电站位于新疆昌吉州吉木萨尔县,总投资超19亿元,由储能单元、能量转换单元和动力系统等组成。
按等效电量计算,其储能规模相当于约1.6万辆电池容量为60千瓦时的纯电动汽车电量总和。
项目同步配套建设装机容量达100万千瓦的光伏电站,经测算,整个项目年均发电量可达17.2亿千瓦时。
从“问题”看,新疆等西部地区新能源资源禀赋突出、集中开发力度大,但远离负荷中心,电网送出与就地消纳能力需要同步提升。
光伏出力在日间集中、傍晚快速下降,负荷则在晚高峰上升,系统容易出现“白天电多、晚上电紧”的结构性矛盾。
传统调峰手段受制于资源条件、建设周期和运行约束,迫切需要更灵活的技术工具参与调峰、调频与备用。
从“原因”分析,全钒液流电池储能作为典型的长时储能技术路线之一,具备电解液与电堆相对独立、容量可扩展、安全性较高、循环寿命长等特点,适合承担“削峰填谷、平抑波动、提升新能源消纳”的系统功能。
与此同时,影响其规模化推广的关键在于材料体系、堆功率密度及系统成本。
此次项目顺利投运,得益于科研团队在新一代全钒液流电池关键材料、高功率密度电堆等方面取得突破,并带动电池成本明显降低,为工程化应用创造条件。
从“影响”维度看,200兆瓦/1吉瓦时长时储能投入运行,有望在电网侧提供更稳定、更可控的调节能力,提升光伏发电的可预测性与可调度性,缓解新能源大规模并网带来的爬坡压力,降低弃风弃光风险。
对地方而言,储能与大型光伏基地的耦合建设,有利于形成“发、储、送”协同格局,提高电能质量与供电可靠性,增强区域能源安全韧性。
对行业而言,超大规模项目投运意味着在设备集成、系统控制、运行维护、经济性评估等方面积累了可复制的工程经验,为后续同类项目的标准化建设和商业模式完善提供参考。
从“对策”角度,推动长时储能健康发展,需要在规划统筹、市场机制、技术路线和安全监管上形成合力。
一是强化源网荷储一体化规划,围绕新能源基地外送通道、电网承载能力和负荷特性,科学配置储能类型与规模,避免“一刀切”。
二是完善容量补偿、辅助服务、现货与中长期交易等机制,让储能通过参与调峰调频、备用等多元化服务获得合理收益,形成可持续的投资预期。
三是持续推进关键材料与核心装备国产化迭代,提升电堆效率与系统能量管理水平,进一步摊薄全生命周期成本。
四是健全储能电站并网测试、运行评价与安全标准体系,强化全流程风险管控,提升工程可靠性与公众信任度。
从“前景”判断,随着新能源占比持续提升、负荷侧电气化水平加快,以及跨区输电与电力市场建设不断推进,具备较强安全性和长寿命优势的长时储能将迎来更广阔应用空间。
全钒液流电池在大型电网侧、可再生能源基地侧的场景适配度较高,叠加技术进步带来的成本下降,其规模化部署有望加速。
与此同时,储能技术路线多元并存的格局将长期存在,不同地区可依据资源条件、调节需求与经济性综合选择,实现“因地制宜、各展所长”。
全球最大全钒液流电池储能电站的成功投产,不仅彰显了我国在储能技术领域的创新实力,更为全球能源转型提供了中国方案。
这一里程碑式成就表明,通过持续的科技创新和产业协同,我国正在从能源消费大国向能源科技强国转变,为构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系贡献智慧和力量。