双碳背景下海上新型储能技术的适应性分析

沈琦,李欧萍,刘超,程光远,喻西崇 (中海石油(中国)有限公司北京新能源分公司)
摘要:本文聚焦新型储能在3种场景下的适应性分析,包括大规模可再生能源竞配时的强制配储,海上油气与新能源融合发展时为提升海上波动性新能源电力穿透率提供稳定电力的主动配储,以及深远海离网制绿氢、绿氨及绿甲醇时的主动配储。分析了各物理储能、电化学储能在海上应用的优缺点,并梳理了国内外相关工程案例,发现目前国内尚无储能设施在海上布置的工程案例,认为海上配储目前能够兼顾技术成熟、安全、可靠、紧凑、轻量、经济的储能方式仍然是磷酸铁锂。未来,考虑到钛酸锂电池安全方面的优越性,在成本下降、具备经济竞争力后,可选用钛酸锂电池。但钛酸锂电池能量密度较低,设备体积和质量较磷酸铁锂偏大,需进一步考虑海上平台的布置问题。此外,由于目前尚无一种单一储能系统能同时具备高功率、高能量密度、可靠安全以及较长生命周期等特点,无法完全满足海上应用的所有需求,考虑采用“飞轮十电化学”和“超级电容十电化学”的混合储能系统,最大限度弥补单一储能方式的不足,从而获得性能更佳的储能系统。为确保海上新型储能工程应用的安全性和可靠性,建议进一步开展海上浮式设施储能抗晃荡条件下储能的本质安全、安全监测和预警等技术的攻关和工程化应用。
关键词:海上;新型储能技术;适应性分析;油气与新能源融合;离网制氢

目录介绍

0 引言

1 海上新型储能技术的需求和应用场景分析

1.1 海上大规模可再生能源强制配储的技术需求分析

1.2 海上油气与新能源融合发展时提升新能源电力穿透率配储的技术需求分析

1.3 深远海离网制绿氢、绿氨及绿甲醇配储的技术需求分析

1.4 海上新型储能系统面临的挑战与适应性需求分析

2 典型应用场景海上设施储能系统方案研究

2.1 物物理储能系统方案研究

2.1.1 压缩空气储能

1. 技术现状分析

2.海上应用适应性分析

2.1.2飞轮储能

1. 技术现状分析

2. 海上应用适应性分析

2.1.3 电磁储能

1. 技术现状分析

2.海上应用适应性分析

2.2 电化学储能系统方案研究

2.2.1 铅蓄电池

2.2.2 锂离子电池

1.国外已有锂离子电池应用在海上油气平台的案例

2. 海上风电配储的锂离子电池大多部署于陆地

3.固态电池被视为最有潜力的锂离子电池路线

4.钛酸锂电池在电化学储能中的安全性能优异

2.2.3 液流电池

2.2.4 海上适应性分析

2.3 混合储能系统方案研究

3 典型应用场景海上设施储能系统方案综合分析

3.1 适应性评估

3.2 经济性评估

1.磷酸铁锂电池储能系统经济性评估

2.钛酸锂电池储能系统经济性评估

3.3 通用性评估

4 结论与建议

 

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