近日，陜西省科學技術廳公布了2022年度“陜西省工程技術研究中心”建設名單，“陜西省風光發電與多元儲能工程技術研究中心”獲批。自從今年陜西省碳達峰碳中和實施意見提出加快了多元化儲能技術應用后，抽水蓄能、鹽穴壓縮空氣儲能、電源側大規模集中共享儲能等多種儲能形式在如火如荼探索中。
受訪的業內人士表示，陜西省儲能發展路線選擇是成本和市場需求的選擇，是緊扣陜西省新能源與儲能發展的實際需求和技術瓶頸。
新能源消納問題日益凸顯
近年來，陜西省可再生能源裝機不斷提升，截至目前已突破3000萬千瓦，其中，風電1200萬千瓦，光伏1400萬千瓦。預計到“十四五”末，陜西省可再生能源裝機將達到6500萬千瓦，非化石能源消費占比達到16%以上。
陜西的風光新能源負荷多集中在關中和陜北地區，關中負荷占比56.2%，陜北負荷占比32.2%，陜南負荷占比11.6%。該地區同時也是大負荷集中地帶，關中日復合峰谷差較大，陜北榆林延安一帶負荷增速快。今年，陜西全省新能源累計發電11億千瓦時，夏季大負荷時段峰谷差達到1000萬千瓦以上，電網對新能源的消納和日調峰有著迫切的需求。
據陜西電力儲能有限公司董事長張維佳介紹：“陜西南部地區具有豐富的水電資源和建設抽蓄電站的條件，但因地區用電負荷小，750千伏主電網還未延伸，上網送出受限，該地區風光資源缺乏，沒有消納需求，所以不適宜大規模開展抽蓄項目建設。關中-陜北的750千伏主網已建成，且具備4回省外送出通道，具備大規模儲能電站的接入條件。基于此，我們組建了榆林電力儲能公司，現階段重點在關中-陜北地區嘗試開發多元化電網儲能項目，服務新能源上網及用戶的安全可靠用電，服務區域經濟可持續高質量發展。”
陜西省能源局新能源處副處長郭廷波表示，新型儲能以其選址靈活、建設周期短、響應快速靈活、功能特性多樣，成為保障電力系統安全穩定、經濟運行不可或缺的配套設施。“十四五”期間，陜西省力爭全省新型儲能累計裝機規模達到200萬千瓦以上，孕育一批具備核心技術的市場主體，形成較為完善的技術和標準體系，初步形成新型儲能在源網荷側的商業模式。
因地制宜建設儲能項目
郭廷波介紹，在儲能技術路線選型方面，陜西省以推動多元化技術開發和示范為出發點，鼓勵并支持建設企業開展儲熱、儲氫、壓縮空氣及其他創新儲能技術的示范應用。“我們針對主流鋰電池儲能電站，提出了儲能系統性能指標和運營生命周期的門檻性要求，確保示范項目的技術先進性和安全性。”
“儲能技術選擇也需要因地制宜。我們與中國電建、中國能建、中儲國能等的下屬設計技術單位一起，對陜西地域資源進行了摸排，編制了初步規劃，確定了試點項目。”張維佳表示，“例如，榆林地區有較為豐富的鹽穴資源，但普遍處于2600米深度以下，而國內已并網的鹽穴壓縮空氣儲能示范項目深度在800米左右。經過專家組現場勘察論證，認為目前受技術瓶頸制約，鹽穴壓縮空氣儲能造價、效率都難以保證，有待于技術進一步突破。經實地考察，我們選擇應用了中科院鹽穴壓縮空氣儲能技術，發揮其生產安全穩定，運行效率高，建設周期短，造價合理，使用壽命長等優勢。”
張維佳還介紹，在關中北部三原、涇陽、鳳翔一帶和延安周邊地區，該公司依托巖石山體建設了700兆瓦、3500兆瓦時試點儲能項目。目前已完成上述項目建議書編制，近期將啟動前期工作。為降低風險，一期建設100兆瓦機組，待投產運行后，再開工建設后續2臺300兆瓦機組。項目有望在2025年前全面建成并網，將有效緩解750千伏夏州供電區新能源消納受限問題。
業內人士認為，在運營模式上，陜西省電網側布局的儲能項目將采用兩部制電價或獨立共享儲能納入市場交易，這取決于后續陜西省的相關政策。參照目前其他省的相關政策，采用獨立共享儲能交易模式，相對經濟一些，總投資收益率可達到9%左右。
探索嘗試“變電+儲能”一體化
“我們正在研究‘變電+儲能’一體化站的可推廣技術。”張維佳表示，若城市周邊每個樞紐變電站都能配套一定容量和時長的儲能設施，將對電網的調峰能力、故障應急能力有極大提升，也符合國家能源安全和戰略需要。之前有單位嘗試在變電站布置電化學儲能模塊，但都因為消防安全問題無法解決，而最終停業或拆除。不過，電網對這方面的需求迫切，若能解決效率造價和占地問題，物理儲能將會得到廣泛應用。
據張維佳介紹，330千伏變電站處于能源化工企業和新能源電力的集中地帶，探索“變電+儲能”一體化有先行意義。“以陜西省榆林市神木大保當鎮為例，其新能源上網長期受限，我們嘗試神木大保200兆瓦/1000兆瓦時一體化儲能加變電一體化站。我們擬定了兩種方案，方案一是中科院技術，利用站外現有大型礦坑，采用多層或立式儲氣罐壓縮空氣方式，建設兩臺100兆瓦機組；方案二是在德陽東氣試點的西安交大技術，采用大型常壓柔性二氧化碳儲氣倉，壓縮二氧化碳變相儲能方式。待方案完成后，組織專家評審比較能達到造價效率，后期占地減少到50畝左右，將完全有可能在西安等大中型城市全面部署。”