利川:多種儲能技術促進智能電網發展
世界儲能技術發展各不相同
儲能技術一般包括物理儲能和化學儲能。其中,物理儲能包括抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、相變儲能等。化學儲能包括鉛酸電池、鋰系電池、液流電池、鈉硫電池等。此外,還有電磁儲能,如超導儲能等。
抽水蓄能技術相對成熟,功率和儲能容量規模可以做得很大,對于控制電網的穩定性和安全性、調峰、調頻以及接納可再生風電都可以發揮巨大作用,在中國,抽水蓄能還有相當大的發展前景,尤其是我國的南方省份,根據已有的資源考察結果,至少有1億千瓦以上的建設空間。但蓄水儲能也存在一定缺點,比如受地勢的影響較大,另外響應速度還比較慢,還不能做到暫態響應。此外,歐洲出于對環境保護的考慮,已經不再實施抽水蓄能項目。
壓縮空氣方面,全世界已經有3個較大的壓縮空氣儲能示范工程,主要存在于美國和歐洲一些國家。但壓縮空氣儲能技術在安全可靠性方面還需進行驗證。
在大規模熔鹽技術方面,中國、日本、韓國還沒有進行相關技術研發。而在美國和歐洲主要應用場合是太陽能熱發電,熔鹽技術減少了中間環節,能提高太陽能利用率,其輸出可以實現可控制、可跳讀,不會對電力系統造成沖擊,但該技術還沒有實現大規模應用。
美國已經走在了電化學儲能技術的前列,有很多原始性的專利掌握,美國在鋰離子電池制造及系統集成方面處于領先地位。日本、韓國在一些高端電池技術方面也有了很多的突破,尤其是日本,已經在鈉硫電池、液流電池和鉛酸電池儲能技術方面處于國際領先水平。
智能電網發展需要多種儲能技術
電力系統中的儲能系統根據應用情況可以分為兩類:大規模集中式儲能系統和大規模分布式儲能系統。集中式儲能系統以能量轉換和電力系統削峰填谷功能為主,比如抽水蓄能、壓縮空氣儲能。分布式儲能系統以平抑電源功率隨機波動、維持局部電網安全穩定運行為主,經常與可再生能源配合使用。
現在來看,沒有任何一種儲能技術能全面滿足智能電網接納分布式能源的需要,因此,發展多種儲能技術,是適應智能電網建設的需要。
在我國,由于電動汽車產業的快速發展,鋰離子電池產業也得到了很大的促進與提升,預計5年內,國內鋰離子電池產業實現大規模產業化大發展的可能性較大。
這個結論來源于以下幾個基礎,一是鋰離子電池在能效轉換效率上是最高的,它具有其他化學電池所無法比擬的優勢。其次,鋰離子電池壽命長的特點,較適用于電力儲能。此外,鋰離子電池在國內外都有很好的產業鏈,全世界對鋰離子電池技術研發的投入和技術儲備都非常豐厚。而且,由于鋰離子電池的原材料資源豐富,且材料即不耗能又不用借助稀有金屬,這在成本方面存在較大優勢。鋰離子電池集成技術門檻也較低,更為其大規模推廣提供了保障。
以我國剛剛投運的張北國家風光儲輸示范工程為例,目前,位于張北的國家風光儲輸示范工程已連續安全運行100多天,累計發電超億千瓦時。這是目前世界上規模最大的集風力發電、光伏發電、儲能系統、智能輸電于一體的新能源綜合利用示范工程。而張北示范工程的成功,也為儲能技術發展方向提供了一定的參考與借鑒。
張北儲能電站是以“化學儲能以鋰電池為主、鈉硫電池和液流電池為輔”為原則,同時綜合考慮系統集成技術,如接線方式和方案,對電池應用的特征,包括電池裝置控制,以及監控技術和監控系統開發,它的順利運行標志著我國新能源綜合利用技術取得重大突破。
專家預測,液流電池、鈉硫電池需要8年或者更長的時間來實現大規模發展,因為現在這兩類電池的研發起點還較低,參與研發設計的人員也很少,市場層面投入力量的廠家也少,未來實現大幅度跨越可能性較小,但值得期待的是,這兩種儲能技術的發展,將會在一定時間內保持現有性能的基礎上大幅度降低價格。
但是,不管目前世界各國在發展哪一種電池,儲能系統和電池發展的未來
責任編輯:廖生玨
-
權威發布 | 新能源汽車產業頂層設計落地:鼓勵“光儲充放”,有序推進氫燃料供給體系建設
2020-11-03新能源,汽車,產業,設計 -
中國自主研制的“人造太陽”重力支撐設備正式啟運
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
探索 | 既耗能又可供能的數據中心 打造融合型綜合能源系統
2020-06-16綜合能源服務,新能源消納,能源互聯網
-
新基建助推 數據中心建設將迎爆發期
2020-06-16數據中心,能源互聯網,電力新基建 -
泛在電力物聯網建設下看電網企業數據變現之路
2019-11-12泛在電力物聯網 -
泛在電力物聯網建設典型實踐案例
2019-10-15泛在電力物聯網案例
-
權威發布 | 新能源汽車產業頂層設計落地:鼓勵“光儲充放”,有序推進氫燃料供給體系建設
2020-11-03新能源,汽車,產業,設計 -
中國自主研制的“人造太陽”重力支撐設備正式啟運
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
能源革命和電改政策紅利將長期助力儲能行業發展
-
探索 | 既耗能又可供能的數據中心 打造融合型綜合能源系統
2020-06-16綜合能源服務,新能源消納,能源互聯網 -
5G新基建助力智能電網發展
2020-06-125G,智能電網,配電網 -
從智能電網到智能城市