風(fēng)電在英國的零碳計(jì)劃中扮演著重要的作用。2020年，英國政府發(fā)布了《綠色工業(yè)革命10點(diǎn)計(jì)劃》，首先提到的就是大力發(fā)展海上風(fēng)電。英國是世界上海上風(fēng)電發(fā)展最快、規(guī)模最大的國家之一。截至2022年，英國海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量預(yù)計(jì)達(dá)13.8GW。而且根據(jù)英國政府《綠色工業(yè)革命10點(diǎn)計(jì)劃》的描述，2015年以來，海上風(fēng)電的成本已經(jīng)下降了三分之二。
2022年，英國政府提高了自己的海上風(fēng)電目標(biāo)。根據(jù)最新的能源安全戰(zhàn)略，英國政府將2030年的海上風(fēng)電目標(biāo)提高到了50GW，其中包括了5GW的海上浮式風(fēng)電。
然而高速發(fā)展的風(fēng)電也讓英國對于電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)電源的需求大幅度上漲，英國也因此成為全球儲(chǔ)能市場發(fā)展最早、最成熟、技術(shù)種類最為齊全的市場之一。
市場培育
2022年11月，NextEnergy Solar Fund表示，以3250萬英鎊收購了一個(gè)250MW/500MWh的儲(chǔ)能項(xiàng)目。同期，歐洲最大的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目在英格蘭東北部的赫爾投運(yùn)，該項(xiàng)目能夠在單個(gè)循環(huán)中存儲(chǔ)高達(dá)196兆瓦時(shí)的電力，足以為大約 300,000 戶英國家庭供電兩個(gè)小時(shí)。
這些都只是2022年英國火爆儲(chǔ)能市場的冰山一角。根據(jù)Solar Media的最新數(shù)據(jù)，2022年英國電池儲(chǔ)能項(xiàng)目新增裝機(jī)量達(dá)569MW/789MWh，累計(jì)總?cè)萘窟_(dá)2.4GW/2.6GWh，目前在建項(xiàng)目2.6GW/4.3GWh。另有20.2GW的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目已獲得審批，其中包括33個(gè)超過100MW的項(xiàng)目，預(yù)計(jì)會(huì)在未來3-4年完工。
與我們熟悉的政策刺激市場不同，英國儲(chǔ)能市場的火熱更多的是得益于其成熟的電力市場建設(shè)。在2020年英國提出的《綠色工業(yè)革命10點(diǎn)計(jì)劃》和2022年的《英國能源安全戰(zhàn)略》中都并沒有詳細(xì)的規(guī)劃儲(chǔ)能市場規(guī)模。
但越來越多的可再生能源裝機(jī)讓電網(wǎng)對于調(diào)節(jié)性電源的需求大大增加，同時(shí)由于電力市場建設(shè)完備，儲(chǔ)能可以在電能量市場和輔助服務(wù)市場中賺取利潤，所以進(jìn)一步吸引了可再生能源開發(fā)商投資、建設(shè)并運(yùn)營儲(chǔ)能項(xiàng)目。
盡管市場在英國儲(chǔ)能發(fā)展中發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用，但這也并不意味著這其中沒有英國政府的各類支持和刺激。相比于依托產(chǎn)業(yè)政策擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，英國政府的政策更專注于引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。
2017年英國開啟了為其4年、資金總額超過2.46億英鎊“法拉第挑戰(zhàn)賽”，以提高英國電池技術(shù)。2021年又開啟了一項(xiàng)名為“長時(shí)間儲(chǔ)能演示(LODES)”的競賽，旨在加速創(chuàng)新型長期儲(chǔ)能項(xiàng)目的商業(yè)化。
2022年11月，LODES第二階段項(xiàng)目獲得了3290萬英鎊的政府資金，用于開發(fā)尖端的創(chuàng)新儲(chǔ)能技術(shù)，幫助提高英國電網(wǎng)的彈性。這些技術(shù)包含了最新的儲(chǔ)熱、儲(chǔ)能、氫能等技術(shù)。英國氣候部長格雷厄姆·斯圖爾特說：“政府資金支持能夠幫助英國的綠色技術(shù)開發(fā)者創(chuàng)造新的技術(shù)，并鼓勵(lì)私人投資，最終加強(qiáng)對于可再生能源的利用，保護(hù)英國能源安全。”
可再生能源持續(xù)發(fā)展帶來的龐大市場需求、成熟電力市場帶來的健全商業(yè)模式、最后再加上政府對新技術(shù)的全力支持，為英國打造出了全球領(lǐng)先的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)。
技術(shù)引領(lǐng)
2022年6月27日，英國的全釩液流電池制造商Invinity能源公司宣布，與總部位于中國江蘇省蘇州市的合作伙伴寶嘉新能源公司合作以擴(kuò)大先進(jìn)制造產(chǎn)能。
Invinity的全釩液流電池技術(shù)產(chǎn)品從開發(fā)之初就是為了滿足工商業(yè)和電網(wǎng)級(jí)大規(guī)模、高利用率的儲(chǔ)能應(yīng)用，并已在世界各地的許多地方部署。Invinity全釩液流電池的主要特點(diǎn)是大容量、安全環(huán)保、長壽耐用性(容量不衰減)、支持25年的無限循環(huán)深度充放和高能量轉(zhuǎn)換效率，使得該技術(shù)迅速成為大容量儲(chǔ)能項(xiàng)目中首選的鋰離子電池替代品。
2022年2月，Invinity贏得了英國政府推廣長時(shí)間儲(chǔ)能(LODES)項(xiàng)目競賽的第一階段支持資金，用于英國大規(guī)模并網(wǎng)釩液流電池項(xiàng)目，目前進(jìn)行的第二階段將把項(xiàng)目從最終合同推進(jìn)到建設(shè)和實(shí)際運(yùn)行。
Invinity公司的發(fā)展總監(jiān)Jonathan Marren表示：“在英國開發(fā)和制造的全釩流電池技術(shù)在加速實(shí)現(xiàn)凈零排放方面發(fā)揮著越來越大的作用，這在很大程度上要?dú)w功于英國政府提供的資助。隨著本次競賽的光榮獲選，我們相信Invinity及其合作伙伴在英國儲(chǔ)能市場開發(fā)推廣方面邁出了重要的一步。”
在全釩電池制造項(xiàng)目落戶中國之前，Invinity已經(jīng)成功為位于牛津市的能源超級(jí)中心Energy Superhub Oxford(ESO)智能城市項(xiàng)目提供了全英最大的釩流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。該項(xiàng)目的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)牛津市的電網(wǎng)、交通、供熱網(wǎng)絡(luò)全面脫碳。
ESO的核心是世界上最大的全釩液加鋰電池技術(shù)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)將常用耐用、深度循環(huán)、無衰減的釩液流電池與高功率的鋰電池互補(bǔ)整合運(yùn)行。ESO項(xiàng)目還包括英國最大的公用電動(dòng)汽車充電站和住宅地源熱泵。該項(xiàng)目建設(shè)過程中Invinity模塊化設(shè)計(jì)簡化了建設(shè)施工使得釩電池部份的商業(yè)運(yùn)行比鋰電池部份要順利得多。
ESO是世界上首個(gè)混合電池、多項(xiàng)電網(wǎng)支持運(yùn)行互補(bǔ)的示范應(yīng)用項(xiàng)目，Invinity的2MW/5MWh全釩液流儲(chǔ)能系統(tǒng)，能夠每天安全可靠進(jìn)行多次深度充放電，滿足項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)。此外，釩液流電池智能控制系統(tǒng)接收電網(wǎng)運(yùn)行指令優(yōu)先承擔(dān)儲(chǔ)能運(yùn)行任務(wù)，降低鋰電池的銷耗衰減，幫助延長電網(wǎng)資產(chǎn)的壽命，在此項(xiàng)目中發(fā)揮重要作用。
Invinity公司是英國政府長期支持儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新的豐碩成果之一，LODES第二階段的資助項(xiàng)目將于2023年第二季度公布。除此之外，始于2017年的 “法拉第挑戰(zhàn)賽” 支撐了英國電池技術(shù)的創(chuàng)新，為儲(chǔ)能發(fā)展提供了核心技術(shù)基礎(chǔ)。LODES專注于推廣具有不同特征的多種類型的儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用，幫助為英國電網(wǎng)提供重要的靈活性，并整合調(diào)度更多的可再生能源。加上成熟電力市場基于的發(fā)展沃土，無數(shù)類似Invinity這樣的先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)公司在英國如雨后春筍般涌現(xiàn)。
除了全釩液流電池，液化空氣儲(chǔ)能在新型儲(chǔ)能技術(shù)中也是備受關(guān)注。其技術(shù)原理是在儲(chǔ)能階段壓縮機(jī)壓縮環(huán)境空氣，高壓空氣經(jīng)蓄冷器預(yù)冷后節(jié)流液化，將電能以常壓低溫液態(tài)空氣形式儲(chǔ)存，同時(shí)存儲(chǔ)壓縮熱。在釋能階段，液態(tài)空氣產(chǎn)生高壓高溫氣體可以發(fā)電，同時(shí)預(yù)熱可以用于其他用途。
英國Highview Power公司是最早進(jìn)行液化空氣儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)之一。目前，Highview Power已實(shí)現(xiàn)了比同行更高效率和更長時(shí)間的液化空氣儲(chǔ)能。在英國的曼徹斯特、約克郡，西班牙和澳大利亞等地，Highview Power已經(jīng)建成了多個(gè)液化空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了可再生能源的更大規(guī)模利用并在電網(wǎng)平衡中發(fā)揮了重要作用。
目前Highview Power正在參與江蘇省濱海縣兩個(gè)長時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目的評(píng)估。濱海縣位于江蘇省鹽城市，這里是中國海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)模最大的區(qū)域之一。類似液化空氣這樣的新型儲(chǔ)能技術(shù)的落地，對于當(dāng)?shù)睾Ｉ巷L(fēng)電的進(jìn)一步消納有著重要意義。
中國已經(jīng)成為全世界可再生能源發(fā)展規(guī)模最大、速度最快的國家。這也意味著中國有著最大潛力的儲(chǔ)能市場。隨著中國電力體制改革和電力市場化建設(shè)的進(jìn)一步加深，中國儲(chǔ)能行業(yè)將會(huì)迎來更大規(guī)模的發(fā)展。
英國在儲(chǔ)能市場建設(shè)方面的經(jīng)驗(yàn)，以及英國企業(yè)領(lǐng)先的創(chuàng)新型儲(chǔ)能技術(shù)，是對中國儲(chǔ)能發(fā)展的良好補(bǔ)充。Invinity及Highview Power等英國公司已經(jīng)在積極開?中國市場，并取得了良好的成果。相信在中英兩國能源合作愈發(fā)緊密的未來，雙方在儲(chǔ)能領(lǐng)域的合作會(huì)有更多機(jī)遇。
