长时储能与短时储能联姻:混合储能兴起

储能的大市场中,以锂电池为代表的短时储能风头正劲,以液流电池为代表的长时储能日渐火热。


两者不可避免地产生了碰撞,竞争还是合作?这时,混合储能的概念骤然出世,有望成为储能市场的未来发展趋势之一。


混合储能的特点


混合储能系统指几种不同类型的储能系统的混合应用,其共同点是将两种或多种类型的储能组合在一起形成一个单一的储能系统。


混合储能系统诞生的背景是,目前还没有单一的储能解决方案可以包打天下。


短时储能技术虽然储能时间短,但循环寿命长,适合调频、爬坡、顶峰等高频次应用场景,长时储能技术主要解决调峰等电能量时空迁移问题。在新能源消纳中,两种储能技术是互补关系,会长期共存。


与单一储能技术相比,混合储能技术结合了多种不同储能方式,综合利用了多种技术的优势,弥补了单一储能技术的缺陷,同时也克服了储能系统运行效率不高等问题。


同时,混合储能技术更为灵活与智能化,通过计算机、物联网等新技术手段,能够对储能系统中的各种储能设备进行协调控制,使得整个系统的储能效率得到最大化提升,同时实现对供电网络的动态调节和优化调度,增强微电网的运行稳定性及供电质量。


另外,混合储能有助于降低系统成本,两个或多个储能系统可以共享大部分相同的电力电子和电网连接硬件设备,降低初装成本及维护成本。


混合储能初尝试


今年以来,混合储能项目频频出现,包括铁铬液流电池+锂电池+飞轮储能、压缩空气储能+锂电池、钒电池+钛酸锂电池、新铁液流电池+飞轮储能、钒电池+飞轮储能等多种形式。长时储能与短时储能的组合,取长补短,实现1+1>2。


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8月19日,由铁铬液流电池、飞轮储能、锂电池三种形式组成的混合储能项目在内蒙古霍林郭勒正式投运,这三种形式的储能系统混合在国内尚属首例。


三种技术各有特点、各有优势:铁铬液流电池储能系统利用融解在电解液中的铁、铬离子的氧化、还原反应进行电能的储存和释放,具有寿命长、响应快、成本低等特点;飞轮储能系统通过飞轮和电动机相互高速带动旋转进行充电和放电,具有响应快、转换效率高、寿命长等特点;锂电储能系统利用锂化合物的氧化、还原反应实现电池的充放电。


该项目投运具有示范意义,通过不同形式储能形式应用,可以获得功率型和能量型混合式储能运行经验及并网策略,在实际运行过程中积累实证经验和数据,探寻符合各地生产生活用电的储能方式,为能源行业储能技术应用提供可复制的示范案例。


在此之前,混合储能的市场应用均为两种形式的储能系统。


7月20日,由新疆能源化工投资建设、上海成套院EPC总承包的定西市通渭县压缩空气+锂电池组合式网侧共享储能电站创新示范项目在甘肃省定西市通渭县举行开工仪式,完成了主厂房承台基础首罐混凝土浇筑。


该项目总装机容量100兆瓦/400兆瓦时,总投资约8.1亿元,一期工程装机容量50兆瓦/200兆瓦时,采用压缩空气+锂电池的组合式储能方案,其中压缩空气储能系统装机容量10兆瓦/110兆瓦时、锂电池储能系统装机容量40兆瓦/90兆瓦时;二期工程装机容量50兆瓦/200兆瓦时。


6月,广东省新规划两个混合储能电站项目:广东省新型储能创新中心将在肇庆四会市建设100MW电化学储能电站和300MWh的压缩空气储能混合储能电站。另外中城大有100MW/400MWh独立储能电站项目签约落户广东省三水区白坭镇,该项目拟采用磷酸铁锂(50MW/100MWh)和铁铬液流(50MW/300MWh)混合储能电池系统技术方案。


5月10日,湖北省发改委发布湖北省2023年新型储能电站试点示范项目公示,其中有三个混合储能电站示范项目采用的是长时储能技术+短时储能技术的组合形式。


显然,混合储能有其发展的内在驱动力,这是市场的选择。



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