外媒报道，英国政府日前表示，计划为在英国部署的长时储能项目提供资金，并承诺提供670万英镑（911万美元）资金。

英国商业、能源和工业战略部(BEIS)于2021年6月，通过国家净零创新投资组合(NZIP)提供了总额为6800万英镑的竞争性融资。共有24个长时储能示范项目获得资助。

这些长时储能项目的资金支持将分为两轮进行：第一轮资金支持（Stream1）用于接近商业化运营的长时储能技术示范项目，旨在加速开发过程，以便它们可以部署在英国电力系统中。第二轮资金支持（Stream2）旨在通过构建完整电力系统的“首创”技术，来加速创新储能项目的商业化运营。

第一轮获得资助的五个项目分别为绿色氢电解槽、重力储能、钒氧化还原液流电池(VRFB)、压缩空气储能(A-CAES)以及加压海水和压缩空气的一个集成解决方案。

热储能技术符合这种条件，但没有一个项目获得第一轮资金支持。第一轮获得资金支持的每个长时储能项目将获得471760英镑至100万英镑不等资助。

然而，在第二轮获得资金支持的19个项目中有六种热储能技术。英国商业、能源和工业战略部(BEIS)表示，这19个项目必须为其提议的技术提交可行性研究报告，并为知识共享和行业能力建设做出贡献。

第二轮获得资金支持的项目获得的资助从79,560英镑到150,000英镑不等，用于6个热储能项目、4个power-to-x类别项目和9个电池储能项目的部署。

能源行业咨询机构Aurora Energy Research公司在最近发布的一份报告预计，到2035年，英国可能需要部署高达24GW持续时间为4小时或更长时间的储能系统才能实现净零目标。这将使可变的可再生能源发电整合成为可能，并到2035年将英国家庭用户的电费降低11.3亿英镑。它还可以将英国依赖的天然气发电量每年减少50TWh，并减少1亿吨碳排放量。

然而，这份报告指出示，高昂的前期成本、较长的交货时间以及缺乏商业模式和市场信号导致对长时储能投资不足。该公司的报告建议英国提供政策支持，并进行市场改革。

毕马威公司在几周前发布的另一份报告称，“上限和下限”机制将是降低投资者风险，同时鼓励长时储能运营商响应电力系统要求的最佳方式。

在美国，美国能源部正在开展储能大挑战，这是一项旨在降低成本和加速采用储能系统的政策驱动力，包括为长时储能技术和项目提供类似的竞争性融资机会。其目标到2030年将长时储能成本降低90%。

长时储能是新型储能系统关键核心技术

在2021年，美国能源部发布了支持长时储能的相关报告，把长时储能定义为至少连续运行（放电）时间为10小时，使用寿命在15至20年。2021年11月，在苏格兰格拉斯哥举行的联合国气候变化峰会上，来自包括英国石油公司、西门子能源公司、Highview Power公司、Form Energy公司等25家能源和科技公司的高管成立了长时储能理事会。该理事会旨在就长时储能技术对企业、政府和公用事业公司进行宣传和教育，并制定激励政策支持大规模部署长时储能系统。

由该长时储能理事会与麦肯锡公司近日合作编写的调查报告指出，长时储能系统的部署可能在未来几年加快进行，尤其是在各国继续扩大可再生能源部署的情况下。一旦可再生能源发电量达到电力系统60%至70%的市场份额，长时储能系统将会成为“成本最低的灵活性解决方案”。

张华民介绍说，截至2021年10月底，我国可再生能源发电累计装机容量达到10.02亿千瓦，突破10亿千瓦大关，比2015年底实现翻番，占全国发电总装机容量的比重达到43.5%。要在2030年实现碳达峰目标，预计到2030年，可再生能源发电总装机容量将达到60%以上，会超越火电成为绝对的主力电源。

届时，遇到无风天气或连续的阴雨天气时，由于火电厂的装机容量大幅度减少，要保证新型电力系统的安全、稳定供电，就需要长时储能电站提供电网负荷需要的电力。

因此，长时储能是建设“新能源+储能”的新型储能系统，实现“双碳”目标的关键核心技术，必须引起高度重视。我国在加速布局可再生能源发电装机容量的同时，应该同步部署长时储能系统，以适应建立“新能源+储能”新型电力系统的需要。

我国储能长时储能与先进国家存在差距

科技部布署的“十四五”储能重大专项中提出，要研究开发“4小时储能技术”，张华民说：只是着眼于锂离子电池储能技术，加上锂离子电池的安全性等问题，远远满足不了实现“双碳”目标的需要。

内蒙古自治区的《实施意见》，从建设“新能源+储能”的新型储能系统的实际需要出发，与时俱进在全国率先提出“储能时长4小时以上；配建比例2022年后根据情况适时调整。”的规定，尽管储能市场离“国际长时储能理事会”和发达国家的长时储能要求还有一定差距，但明确指出配建比例2022年后根据情况适时调整，将会引导我国储能技术发展的方向。

我国的电化学储能装机容量90%为锂离子电池技术，但目前的锂离子电池储能技术难以满足“新能源+储能”的新型储能系统对长时储能的需求。因此，继续部署和支持高安全性、使用寿命大于15年、环境友好的长时技术的研究开发和工程应用。

2030年后，在我国新型电力系统中，可再生能源的比例将会大幅度提高，火力发电的比例将会大幅度降低，电网调峰的作用将由火电调峰电站移交给储能电站，长时段阴雨天时，太阳能电池的发电量将大幅度降低，要保证电力系统的安全、稳定供电，需要大功率、长时储能系统发挥作用。

为深挖大规模长时储能项目的经济性，张华民认为：在电网中增加储能系统，无论是电网侧、电源侧还是用户侧，都需要增加投入，就和当年做环保一样，需要增加成本。首先，储能设备制造商应该加大研发投入，开发出高安全性、生命周期中性价比高、环境友好（包括电池报废后的无害化处理）的储能装备，降低设备成本。

另一方面，既然储能是国家实现“双碳”目标的重大需求，国家就应该像发展新能源汽车、太阳能电池等产业一样，制定出可有效执行的价格补偿机制和相应的长时储能产业政策，例如抽水储能的两部电价政策，推进长时储能产业的健康发展，让储能技术为建立新型电力系统，实现“双碳”目标保驾护航。

另外，国家应重点支持综合能量转换效率应对标抽水储能，综合能量转换效率应大于70%，使用寿命大于15年，考虑长时储能系统的成本时，必须包括电池报废后的无害化处理成本。

五种常见的长时储能技术

1、抽水蓄能技术

基于重力的抽水蓄能是一种古老的储能技术。根据美国能源部的调查，虽然电池储能系统得到了广泛部署，但抽水蓄能设施仍为美国电网提供95％的储能容量。

抽水蓄能设施一旦建成，其储能成本就会非常低。与世界上最大的电池储能系统相比，抽水蓄能设施可以存储大量的能源。但问题是，由于建设大型水电基础设施的许可以及在实施大规模建设项目方面面临困难，难以新建抽水蓄能设施。

新建的抽水蓄能设施通常建在不会破坏河流生态系统的孤立水库，这可以简化许可流程，但抽水蓄能项目仍面临长达10年的开发时间和数十亿美元投资的问题。

尽管如此，少数抽水蓄能项目建设仍在缓慢推进。例如，在蒙大拿州建设的400MW的Gordon Butte抽水蓄能项目获得了许可和资金支持。加利福尼亚州建设的1300MW的Eagle Mountain水蓄能项目获得了NextEra Energy公司的建设和支持。公用事业公司Dominion Energy公司正在弗吉尼亚州西南部开发一个800MW的储能时间为10小时的抽水蓄能设施。

可再生能源发电的兴起促使人们重新审视这项古老的储能技术。

2、混凝土砌块储能技术

混凝土砌块储能技术是通过起重机将成千上万个特制的混凝土块堆放成塔台，然后在需要释放能量时再把它们放下，从而存储多余的能量。

这是初创厂商Energy Vault公司提出的一个挑战性概念，这个想法源于抽水蓄能技术，但是对其进行了改造并避免了一些地理条件的限制。该公司采用混凝土和起重机等其他行业成熟的技术开发推出了这种储能技术。

这一技术为Energy Vault公司带来了该公司有史以来最大的一笔投资：去年夏天从软银集团获得了1.1亿美元投资。而塔塔电力公司与Energy Vault公司签署了一个35MWh小型项目的合同，这表明了有些客户对这种储能技术产生了兴趣。

Energy Vault公司表示，如果该系统已启动并正在运行，则可以建立许多信任关系。建立适用于商业实践的功能对于该储能技术至关重要。

3、液态空气储能技术

英国储能开发商Highview Power公司经过15年的开发和改进，致力于将其开发的液态空气储能试点项目转变为大型商业储能设施。

该公司将空气压缩并将其存储在加压的储罐中，其空气压缩设备和发电机来自成熟行业已建立的供应链。这种创新的储能技术可用于电网规模储能系统。

Highview Power公司为早期项目筹集资金，并向市场展示了他们的工作成果，该公司于去年2月从住友重工公司筹集了4600万美元。

4、地下压缩空气储能技术

地下压缩空气储能技术的基本概念是使用多余的电能将压缩空气泵入地下岩层，其作用类似于巨型储罐，释放压缩空气可使发电设施在需要时重新发电。

但是，这种储能技术通常受到地理环境的限制。加拿大储能开发商Hydrostor公司采用了不同的方法：将压缩空气泵入现有的洞穴中（例如废弃的矿井），并用水保持恒定压力，其目标是使压缩空气储能技术摆脱受到地质条件的限制，同时采用其他成熟行业的设备而将技术风险降至最低。

Hydrostor公司在加拿大部署一个地下压缩空气储能系统，并且正在澳大利亚部署一个示范项目。

5、液流电池储能技术

液流电池一直被认为是具有前途的长时储能技术，但这并没有给其带来多少市场优势。

目前一些液流电池公司或者无力经营而破产，或者希望实施大规模的商业部署。而专家表示，液流电池具有寿命长、可深度放电、以及长时储能的优点。

液流电池厂商ESS公司、Avalon公司、英国液流电池厂商RedT公司、日本住友电工、中国大连融科、上海电气等企业在进行产品研发和市场开拓。

文章来源：全国能源信息平台，中国电力报，新能源前沿