芯耀
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作者丨張維佳
編輯丨張心怡
美編丨馬利亞
監(jiān)制丨趙晨
“從‘政策驅動’到‘創(chuàng)新驅動’，從‘規(guī)模擴張’到‘質效優(yōu)先’，我國儲能產業(yè)正邁向高質量發(fā)展新階段?！苯眨袊瘜W與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長王澤深在第十五屆儲能大會暨展覽會上（以下簡稱“CIES2025”）提出，“新型儲能電站建設要統(tǒng)籌考慮各省網(wǎng)架現(xiàn)狀、調節(jié)能力現(xiàn)狀、消納能力等，結合建設綜合成本最優(yōu)、調節(jié)能力最強、消納能力最高三個維度出發(fā)，以系統(tǒng)性、協(xié)同性、整體性思維破解發(fā)展障礙?！庇浾邚臅狭私獾剑滦蛢δ墚a業(yè)正逐步實現(xiàn)從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展的轉變，應用場景不斷拓寬；數(shù)據(jù)中心儲能、沙戈荒大基地配套儲能等場景加速推廣應用，開啟市場新空間。
數(shù)據(jù)中心儲能迎來爆發(fā)式增長
算力是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的核心生產力。隨著人工智能技術的蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)中心作為核心基礎設施，數(shù)量和規(guī)模持續(xù)增長，對能源供應提出更高要求，數(shù)據(jù)中心用儲能迎來發(fā)展新機遇。“數(shù)據(jù)中心是能耗大戶，目前沒有公開統(tǒng)一的全社會大數(shù)據(jù)中心能耗數(shù)據(jù)，但從不同渠道得到的數(shù)據(jù)進行估算中位數(shù)，2025全年全行業(yè)IDC用電量大約為 2000億千瓦時。
隨著AI技術的大規(guī)模應用，預計這一數(shù)字將來會持續(xù)攀升至大約4000億千瓦時。亟須‘安全、綠色、用之不竭’的新能源與之相匹配?！敝袊?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E9%80%9A%E4%BF%A1/">通信建設集團有限公司副總經(jīng)理兼研究院總院長楊軍表示。當前，我國數(shù)據(jù)中心積極推進綠電使用，以中國電信青海零碳大數(shù)據(jù)中心為例，已經(jīng)率先實現(xiàn)信息通信網(wǎng)絡基礎設施的完全碳中和示范。
中國電信（國家）數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心除了用電量大，數(shù)據(jù)中心對供電可靠性及電能質量要求也極高。楊軍指出，一方面，數(shù)據(jù)中心通常需要24小時不間斷供電；另一方面，數(shù)據(jù)中心的電力需求呈現(xiàn)出波動性，尤其是在CPU+GPU復雜云計算場景的AI計算密集型任務時，電力消耗會高速激增?！帮L電、光伏等新能源電站發(fā)電具有時有時無、時強時弱的波動性、間歇性等特點，難以持續(xù)穩(wěn)定供電。
同時，新能源電力必須符合國家主網(wǎng)傳輸并網(wǎng)標準，滿足電壓、頻率、波形等參數(shù)要求，因此即便直接逆變上網(wǎng)，也無法完全解決電力供給質量問題?！睏钴娺M一步解釋說，在此背景下，大規(guī)模儲能等不間斷電源備電系統(tǒng)已成為保障數(shù)據(jù)中心電力供應的“新剛需”。
“數(shù)據(jù)中心儲能主要有兩大作用：一是當市電出現(xiàn)異常狀況時，儲能能夠即時無縫介入，為 ICT 設備持續(xù)供電，切實保障供電系統(tǒng)的可靠性；二是在面對電網(wǎng)的峰谷時段交替，儲能可靈活進行容量的動態(tài)調節(jié)，助力平衡電力供需，大幅提升能源利用效率。”中移能源科技（北京）有限公司副總經(jīng)理李玉昇在采訪中告訴記者。近日，工業(yè)和信息化部等八部門印發(fā)《新型儲能制造業(yè)高質量發(fā)展行動方案》（以下簡稱《行動方案》），提出面向數(shù)據(jù)中心、智算中心、通信基站、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)企業(yè)、公路服務區(qū)等對供電可靠性、電能質量要求高和用電量大的用戶，推動配置新型儲能。
記者了解到，智算（數(shù)據(jù)）中心對儲能技術的需求有兩個核心點：一是高安全，在在任何工況下，有效防控諸如熱失控、短路等各類安全風險，守住數(shù)據(jù)和算力的安全底線；二是長壽命，能夠耐受長時間的充放電循環(huán)考驗，持續(xù)穩(wěn)定地為智算（數(shù)據(jù)）中心提供可靠電力支持，降低全生命周期成本，保障業(yè)務的連續(xù)性?！?/p>
當前，智算（數(shù)據(jù)）中心主要采用鉛酸電池作為儲能備電系統(tǒng)，其能量密度低、壽命短、維護成本高，限制了智算中心的規(guī)?；l(fā)展，迫切需要高能量密度、高安全性的新型電池取而代之。”李玉昇說道。為此，中移能源科技（北京）有限公司推出智算（數(shù)據(jù)）中心用浸沒式高安全鋰電池產品，能夠在保障電池系統(tǒng)安全的同時，大幅降低電池系統(tǒng)占地空間，提高機房供備電密度。
中移能源浸沒式鋰電“所謂‘浸沒式’，就是將電池的電芯完全浸沒在特制的‘碳氫基硅油’液體中。該液體具備高效散熱、化學隔離及物理抑制等三大特性，能夠從根本上杜絕電池熱失控所引發(fā)的起火、爆炸等安全風險?！闭箷希钣駮N指著一塊浸在“透明”液體中的電池包向記者介紹說，該技術適應性強，可通過調整浸沒液配方，適應從海南的高溫環(huán)境，到漠河的極寒條件等各類極端氣候。
目前，該技術已走出實驗室，在實際場景中得到驗證和應用。楊軍則看好“物理+化學”的復合儲能模式。他解釋說，復合儲能具有互補性能強、功能多、風險分散和綜合效率高等優(yōu)勢，例如飛輪儲能在頻率、電壓、瞬時響應有優(yōu)勢，但是屬于瞬時儲能，需要液流電池、抽水蓄能、壓縮空氣儲能、冰蓄冷、光熱儲能及氫能儲能等多種儲能手段進行技術耦合，才能滿足未來大數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模能源需求。
“沙戈荒”成為儲能應用“藍海”
“沙戈荒”地區(qū)是太陽能、風能資源富足的地區(qū)。當前，以“沙戈荒”為重點的大型風光基地正成為我國新能源項目建設的“主陣地”，帶動儲能需求高速增長?！缎袆臃桨浮饭膭?，針對沙漠、戈壁、荒漠等新能源富集且本地消納能力較低的地區(qū)，支持新型儲能支撐可再生能源大規(guī)模消納；國家發(fā)展改革委和國家能源局發(fā)布的《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地規(guī)劃布局方案》提出，到2030年，規(guī)劃建設以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風光基地總裝機容量達到4.55億千瓦。
中核紫云200MW/400MWh儲能電站（一期200MWh）“國際能源署此前預測，到2060年，新型儲能規(guī)模需求將突破10億千瓦。不過，鑒于風光裝機量持續(xù)超預期增長，新型儲能的實際需求將顯著超出這一預測值?！眹野l(fā)展和改革委員會能源研究所系統(tǒng)中心副主任、副研究員劉堅指出，除了規(guī)模攀升，新型儲能的功能定位也將發(fā)生轉變，除了調峰外，還可在電力系統(tǒng)運行中發(fā)揮調頻、調壓、備用、黑啟動、慣量響應等多種功能，帶來更廣泛的收益。
“因此，應將新型儲能納入整體能源規(guī)劃，不僅將其作為頂峰資源，還要考慮其填谷等調節(jié)功能和其他靈活性資源的作用，形成更多元、更系統(tǒng)的規(guī)劃維度?！眲越ㄗh。在國網(wǎng)寧夏電力有限公司經(jīng)濟技術研究院院長齊屹看來，“沙戈荒”大基地普遍遠離電網(wǎng)主網(wǎng)架，消納需要“兩條腿”走路，其中儲能扮演著越來越重要的角色?！芭渲脙δ?，可有效平滑新能源功率波動，促進新能源消納利用，并通過搬運電量提升通道送電利用率以及高峰時段的電網(wǎng)頂峰能力。”齊屹說道。據(jù)了解，截至2024年年底，寧夏投運儲能是472萬千瓦，總體規(guī)模居全國第5。
2024年，儲能配置提升寧夏新能源利用率2.88個百分點，對于提升電網(wǎng)調節(jié)能力和新能源消納能力，作用非常明顯。不過，儲能的配置比例并不是越高越好。齊屹提醒，儲能的發(fā)展存在邊際效應。據(jù)測算，在“火電400萬+新能源1100萬”場景的基礎上配置0-200萬千瓦（4小時）儲能對晚高峰頂峰作用、新能源利用率的提升效果接近線性。繼續(xù)增配儲能至300萬千瓦以上，單位容量儲能對調峰、頂峰的效果逐漸下降?！皟δ芤l(fā)揮最大效用、建多少、在哪里建，明確目標用途非常重要。”齊屹強調。
