在沙特阿拉伯红海海岸,一座新城正在打造,被称为“新一代的城市”,未来其电力供应将完全来自新能源。这一愿景的实现,不仅仅依靠成片的太阳能光伏板,还有能源的“蓄水池”“调节器”——储能技术。最近,中国企业成功签约红海新城储能项目,储能规模达1300兆瓦时,是迄今全球规模最大的储能项目,将助力沙特打造世界级清洁能源中心。
以风能、太阳能等新能源为主体的新型电力系统对绿色低碳发展有着重要意义。不过这些能源受天气影响,具有间歇性和波动性,会导致发电高峰与用电高峰不匹配,带来电网调节能力不足和频率稳定难度上升等挑战。储能技术的发展,能使电力供需更趋平衡、提升电力传输配送质量、提供应急备用能源等。国际能源署和国际可再生能源署研究显示,随着新能源发电规模迅速扩大,到2050年全球储能容量规模需求将是目前的300倍至500倍。储能正日益成为新型电力系统的重要组成部分和关键支撑技术。
储能是指采用物理或化学方法将能量进行储存和再释放的过程。目前,可以利用蓄能水库、飞轮、化学电池设备和压缩空气装置等,根据需要“存取”电力。其中,抽水蓄能是发展最成熟、装机容量最大的储能技术。它利用水能发电,工作原理简单、技术成熟、使用寿命长,不过也受到选址、建设周期长和初始投资大等因素制约。
以电化学储能、氢储能为代表的新型储能技术可以广泛应用于新型电力系统发、输、配、用各环节,是未来重要的发展方向。新型储能技术不仅可以“填谷削峰”,抚平电力供需,还具有响应速度快等特性,能够涵盖秒级、小时级、数周乃至数月等各种时长的能量储存和再释放的场景,从而提升新型电力系统的灵活性,保障电力供应安全和稳定性。
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