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碳中和背景下储能的三个发展阶段

文章来源:储能网 点击量:84 时间:2021-03-29

随着“30-60 碳达峰-碳中和战略的提出,可再生能源将得到大力发展。20209 月,我国在第75 届联合国大会提出二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值,2060 年前实现碳中和;在2020 12 月的联合国气候雄心峰会和中央经济工作会议上,“30-60”的目标被反复提及,标志着碳达峰-碳中和已成为国家战略。由火电为代表的可再生能源将逐步被光伏风电为代表的的可再生能源替代,可再生能源将成为能源主力。
高比例可再生能源需要大量储能,储能迎来发展机遇。光伏风电等可再生能源由于与用电负荷并不匹配,需要大量的储能承担削峰填谷的作用。另外,“30·60双碳目标的提出必将加快推动风电、太阳能发电等新能源的跨越式发展,高比例可再生能源对电力系统灵活调节能力将提出更高要求,这就给储能发展带来了新机遇。

第一阶段(2020-2025 年)
十四五风光发展信心足。国家层面的能源十四五规划尚未出台,但北京、天津、上海等20 多个省(区、市)已相继发布了十四五新能源发展规划,风光正无限。国能投、国电投、华能、大唐、华电、三峡、中广核等众多电力央企近日纷纷表态,将把新能源作为十四五期间的开发重点。
十四五期间电力约束问题不构成主要矛盾,储能是风光发展的标配。十四五期间,随着光伏装机占比的逐渐提高,储能在限电率范围内调峰,起到削峰填谷的作用。但风光储不具备深度调峰能力,十四五期间储能调峰的能力不具备经济性。在此阶段,光伏风电的发电量占比还较低,电网稳定性和灵活性可通过现有调峰机组得到保证。

第二阶段(2025-2030 年)
新能源成为主力能源,电网稳定性亟需大量储能。我国在2020 12 月联合国“2020 气候雄心峰会提出2030 年可再生能源装机达到12 亿千瓦。为了实现2030 年碳达峰目标,可再生能源装机将超过火电装机,从补充能源变为主力能源,基本实现新增电力来自新能源。要承载如此规模的新能源装机,电网乃至整个电力系统不仅要有的增加,还要有的变革,对储能的需求急剧提升。成本方面,随着技术进步,风光储电力度电平均售价低于全国煤电平均售价,存量替代化石能源阶段开启。
根据Solarzoom,风光电力要“100%增量替代化石能源发电,要做到发电装机保有量:储能装机保有量≈1W1-2Wh 的比例。我们预计在这一阶段功率配比50%-100%,备电时长2-4h

第三阶段(2030-2060 年)
新能源存量替代化石能源,储能将在电网侧替代火电机组。2030 年往后,至2060年实现碳中和,当可再生能源发展为电力消费的绝对主体时,构建以可再生能源为中心的灵活电力系统,主动提供系统服务,整个电力系统会更经济更平衡。储能将在电网侧承担调峰调频等职责,传统火电机组将在辅助服务领域逐步退出。
根据Solarzoom 测算,风光电力要“100%存量替代化石能源发电,要做到发电装机保有量:储能装机保有量≥1W5Wh 的比例。我们预计在这一阶段功率配比100%+,备电时长4h+。这既要求光伏系统、储能系统成本进一步降低,也要求储能装机量大幅提高。