智能電網(wǎng)、新能源需大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)
6月15日，第二屆北京國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在北京國(guó)際會(huì)議中心召開(kāi)，中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)李靜海在會(huì)上指出：“儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)對(duì)于可再生能源的利用和節(jié)能意義重大。”儲(chǔ)能是智能電網(wǎng)、可再生能源接入、分布式發(fā)電、微網(wǎng)及電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展必不可少的支撐技術(shù)，因此儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)正成為新能源領(lǐng)域投資的熱點(diǎn)之一。但同時(shí)，由于儲(chǔ)能容量有限、受商業(yè)模式不成熟、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系缺失等因素的影響，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展還需加強(qiáng)交流，各取所長(zhǎng)，共同發(fā)展。
儲(chǔ)能是構(gòu)建智能電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
“隨著可再生能源體系和技術(shù)發(fā)展的不斷成熟，無(wú)論在中國(guó)，還是在英國(guó)，越來(lái)越多風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電正在接入電力系統(tǒng)，這對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)造成影響。那么，如何平衡電力供需?如何解決發(fā)電側(cè)間歇式的問(wèn)題?發(fā)展更多的儲(chǔ)能技術(shù)是一種很好的解決辦法。”英國(guó)皇家工程院院士Richard Williams在第二屆北京國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)上表示。
近年來(lái)，隨著我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)面臨用電負(fù)荷持續(xù)增加、間歇式能源接入占比擴(kuò)大、調(diào)峰手段有限等諸多手段，儲(chǔ)能技術(shù)尤其是調(diào)峰電源得到了空前發(fā)展。據(jù)介紹，儲(chǔ)能技術(shù)主要有物理儲(chǔ)能( 如抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等) 、化學(xué)儲(chǔ)能( 如各類蓄電池、可再生燃料電池、液流電池、超級(jí)電容器等) 和電磁儲(chǔ)能( 如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能等) 等。這些儲(chǔ)能技術(shù)的技術(shù)水平、發(fā)展趨勢(shì)、應(yīng)用前景各不相同。
目前抽水蓄能技術(shù)相對(duì)成熟，功率和儲(chǔ)能容量規(guī)?？梢宰龅暮艽?，對(duì)于控制電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全性及接入可再生能源都能發(fā)揮巨大作用，但存在受地勢(shì)影響大、響應(yīng)速度較慢等缺點(diǎn);鉛酸電池技術(shù)成熟，是目前最實(shí)用的儲(chǔ)能系統(tǒng)，但因鉛是重金屬污染源，因此鉛酸電池不是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì);鋰離子電池成本較高，產(chǎn)品性能目前尚無(wú)法滿足儲(chǔ)能要求，且其經(jīng)濟(jì)性無(wú)法實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)……
有研究表明，單一的儲(chǔ)能技術(shù)很難同時(shí)滿足能量密度、功率密度、儲(chǔ)能效率、使用壽命、成本等性能指標(biāo)，如果將兩種或兩種以上性能互補(bǔ)性強(qiáng)的儲(chǔ)能技術(shù)結(jié)合，可以取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。
目前，我國(guó)正在建設(shè)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)以可再生能源的大規(guī)模利用和智能化為主要特征，發(fā)電形式將是大型集中式發(fā)電和分布式發(fā)電相結(jié)合，電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能系統(tǒng)也將分為大規(guī)模集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)和大規(guī)模分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)。因此，沒(méi)有任何一種儲(chǔ)能技術(shù)可以全面滿足智能電網(wǎng)接納分布式能源的需求。為適應(yīng)智能電網(wǎng)的發(fā)展，我國(guó)除發(fā)展抽水蓄能外，還應(yīng)大力發(fā)展布置靈活的電池儲(chǔ)能技術(shù)，如鋰離子電池、鈉硫電池以及超級(jí)電容器等。
商業(yè)模式不成熟制約儲(chǔ)能發(fā)展
儲(chǔ)能技術(shù)擁有廣泛的應(yīng)用前景，但實(shí)現(xiàn)規(guī)模化儲(chǔ)能是個(gè)世界性難題。例如，目前我國(guó)風(fēng)電儲(chǔ)能示范項(xiàng)目達(dá)幾十個(gè)，但真正上規(guī)模、達(dá)兆瓦級(jí)的僅有國(guó)網(wǎng)的張北項(xiàng)目和南網(wǎng)的儲(chǔ)能示范項(xiàng)目。其中，南網(wǎng)的儲(chǔ)能示范項(xiàng)目為10兆瓦，張北項(xiàng)目為20兆瓦。因此，儲(chǔ)能技術(shù)要在我國(guó)電力系統(tǒng)中大規(guī)模應(yīng)用還需克服技術(shù)、成本等諸多問(wèn)題，還需下大力氣發(fā)展多種儲(chǔ)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新。
對(duì)此，與會(huì)嘉賓指出：“在加大儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)力量的同時(shí)，要建立適合我國(guó)的大容量新能源及儲(chǔ)能技術(shù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)、接入標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)體系。”嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化管理是驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。如西班牙就?guī)定風(fēng)電在上網(wǎng)前必須向電網(wǎng)提供風(fēng)機(jī)出力曲線和發(fā)電短期預(yù)測(cè)曲線，誤差不能超過(guò)一定比例，否則將受罰，這就會(huì)倒逼發(fā)電商主動(dòng)采用預(yù)測(cè)技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)。
“對(duì)儲(chǔ)能企業(yè)來(lái)說(shuō)，首先要考慮的是生存。市場(chǎng)決定研發(fā)，商業(yè)模式不成熟，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)就難以發(fā)展。目前我國(guó)的分布式儲(chǔ)能已有一定市場(chǎng)，而大規(guī)模集中儲(chǔ)能還未形成有效市場(chǎng)。”環(huán)宇集團(tuán)董事長(zhǎng)李中東指出。英國(guó)謝菲爾德大學(xué)教授Peter Hall也認(rèn)為：“可再生能源發(fā)電的價(jià)格因時(shí)段、季節(jié)不同而不同，我們必須考慮如何在儲(chǔ)能方面掙錢(qián)。”因此，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展除技術(shù)進(jìn)步外，還需政策上的配套，如合理拉開(kāi)不同供需時(shí)段的電價(jià)，使得儲(chǔ)能的削峰填谷有利可圖，這樣就會(huì)吸引更多的市場(chǎng)力量參與進(jìn)來(lái)。
近日，科技部發(fā)布的《智能電網(wǎng)重大科技產(chǎn)業(yè)化工程“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》將“大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)”列為九大重點(diǎn)任務(wù)之一，以及我國(guó)即將實(shí)施的階梯電價(jià)對(duì)推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無(wú)疑是個(gè)好消息。
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