智能電網(wǎng)高速發(fā)展 儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)兄弟連迎春天

儲(chǔ)能是智能電網(wǎng)、可再生能源接入、分布式發(fā)電、微電網(wǎng)以及電動(dòng)汽車發(fā)展必不可少的支撐技術(shù)，可以有效地實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷，可以提高電力設(shè)備運(yùn)行效率、降低供電成本，還可以作為促進(jìn)可再生能源應(yīng)用，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)的一種手段。智能電網(wǎng)的構(gòu)建促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)升級(jí)、推動(dòng)儲(chǔ)能需求尤其是大規(guī)模儲(chǔ)能需求的快速增長(zhǎng)，從而帶來相應(yīng)的投資機(jī)會(huì)。

隨著儲(chǔ)能技術(shù)的大量應(yīng)用必將在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、調(diào)度、控制方面帶來變革。儲(chǔ)能技術(shù)關(guān)系到國計(jì)民生，具有越來越重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，目前儲(chǔ)能在中國的發(fā)展剛剛起步。國家應(yīng)該盡快研究?jī)?chǔ)能技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)基礎(chǔ)研究的投入，切實(shí)鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán);從規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展起始階段就重視環(huán)境因素，防治環(huán)境污染;充分發(fā)揮儲(chǔ)能在節(jié)能減排方面的作用，把對(duì)新能源的鼓勵(lì)政策延伸到儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。近年來，我國電網(wǎng)峰谷差逐年增大，多數(shù)電網(wǎng)的高峰負(fù)荷增長(zhǎng)幅度在10%左右，甚至更高。而低谷負(fù)荷的增長(zhǎng)幅度則維持在5%甚至更低。峰谷差的增加幅度大于負(fù)荷的增長(zhǎng)幅度，在電網(wǎng)中引入儲(chǔ)能系統(tǒng)成為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰的迫切需求。

儲(chǔ)能技術(shù)擁有廣泛的應(yīng)用前景，但實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘍?chǔ)能當(dāng)前仍是一個(gè)世界性難題。目前，我國約有40個(gè)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，而規(guī)模在1000千瓦級(jí)的項(xiàng)目為數(shù)不多。這些儲(chǔ)能項(xiàng)目多起到示范、探索性作用，并不具備產(chǎn)業(yè)化意義。

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇

由于我國的能源中心和電力負(fù)荷中心距離跨度大，電力系統(tǒng)一直遵循著大電網(wǎng)、大電機(jī)的發(fā)展方向，按照集中輸配電模式運(yùn)行，隨著可再生能源發(fā)電的飛速發(fā)展和社會(huì)對(duì)電能質(zhì)量要求的不斷提高，儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。儲(chǔ)能技術(shù)主要的應(yīng)用方向有：風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)系統(tǒng)組成的局域網(wǎng)，用于偏遠(yuǎn)地區(qū)供電、工廠及辦公樓供電;通信系統(tǒng)中作為不間斷電源和應(yīng)急電能系統(tǒng);風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)電能質(zhì)量調(diào)整;作為大規(guī)模電力存儲(chǔ)和負(fù)荷調(diào)峰手段;電動(dòng)汽車儲(chǔ)能裝置;作為國家重要部門的大型后備電源等。隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷進(jìn)步，安全性好、效率高、清潔環(huán)保、壽命長(zhǎng)、成本低、能量密度大的儲(chǔ)能技術(shù)將不斷涌現(xiàn)，必將帶動(dòng)整個(gè)電力行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

國家電網(wǎng)公司近期確定的智能電網(wǎng)重點(diǎn)投資領(lǐng)域中包括了大量?jī)?chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域，如發(fā)電領(lǐng)域的風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電中應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)項(xiàng)目，配電領(lǐng)域儲(chǔ)能技術(shù)，電動(dòng)汽車充放電技術(shù)等。無論是風(fēng)電還是太陽能發(fā)電，其自身都具有隨機(jī)性和間歇性特征，其裝機(jī)容量的快速增長(zhǎng)必對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全帶來不利影響，所以，必須要有可靠的儲(chǔ)能技術(shù)作為支撐和緩沖。先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)能夠在很大程度上解決新能源發(fā)電的波動(dòng)性問題，使風(fēng)電及太陽能發(fā)電大規(guī)模的安全并入電網(wǎng)。

并網(wǎng)逆變器作為光伏電池與電網(wǎng)的接口裝置，將光伏電池的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能并傳輸?shù)诫娋W(wǎng)上，在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。并網(wǎng)逆變器性能對(duì)于系統(tǒng)的效率、可靠性，系統(tǒng)的壽命及降低光伏發(fā)電成本至關(guān)重要。

儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有利于推進(jìn)風(fēng)電就地消納，在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)梯度轉(zhuǎn)移的大背景下，可考慮在大型風(fēng)電基地附近布局供熱、高耗能產(chǎn)業(yè)，同時(shí)加快建立風(fēng)電場(chǎng)與這些大電力用戶和電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制。國家電網(wǎng)近期確定的智能電網(wǎng)重點(diǎn)投資領(lǐng)域中包括了大量?jī)?chǔ)能應(yīng)用：發(fā)電領(lǐng)域如風(fēng)光并網(wǎng)及儲(chǔ)能項(xiàng)目，配電領(lǐng)域如儲(chǔ)能技術(shù)、電動(dòng)汽車充電和配電自動(dòng)化等。

根據(jù)國家關(guān)于新能源產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃，預(yù)計(jì)到2020年，國家將累計(jì)投資3萬億元大力發(fā)展可再生能源。屆時(shí)，我國可再生能源在全部能源消費(fèi)中將達(dá)到15%。按照市場(chǎng)普遍預(yù)期，2020年我國電力裝機(jī)達(dá)到1500GW，風(fēng)電占比10%，即150GW。配套儲(chǔ)能裝置的功率按照風(fēng)電裝機(jī)容量的15%計(jì)算，約為22.5GW。如果儲(chǔ)能裝置單位千瓦造價(jià)按照4000元/kW計(jì)算，至2020年的10年間，儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模約為900億元。

中國可再生能源協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)顯示，截至2011年年底，中國有47000MW的風(fēng)電裝機(jī)，目前只有大約有20%的風(fēng)電機(jī)組解決了并網(wǎng)的問題，但如果以20%的比例全部配備儲(chǔ)能則需要安裝9400MW的儲(chǔ)能，即使按照每兆瓦2000萬元的工程成本計(jì)算，需要一次性投入1880億元。

這是一筆龐大的投資，但這筆投資無論如何都得考慮其經(jīng)濟(jì)性。目前的鋰離子電池壽命一般為5年，攤薄至每年的投資接近400億元。倘若這個(gè)配備比例提高10個(gè)百分點(diǎn)，則攤薄至每年的投資將達(dá)到600億元，況且這還不算每年新增的風(fēng)電規(guī)模機(jī)組和其他可再生能源。

儲(chǔ)能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的作用

優(yōu)質(zhì)、自愈、安全、清潔、經(jīng)濟(jì)、互動(dòng)是我國智能電網(wǎng)的設(shè)定目標(biāo)，儲(chǔ)能技術(shù)尤其大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)具備的諸多特性得以在發(fā)電、輸電、配電、用電4大環(huán)節(jié)得到廣泛應(yīng)用，儲(chǔ)能技術(shù)是構(gòu)建智能電網(wǎng)及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)之一。

儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定中的作用。儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用可以改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的思維方式，從一個(gè)新的角度認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，并尋求一種可能會(huì)徹底解決電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中，任何微小擾動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)不平衡功率都會(huì)導(dǎo)致機(jī)組間的振蕩，而只要儲(chǔ)能裝置容量足夠大而且響應(yīng)速度足夠快，就可以實(shí)現(xiàn)任何情況下系統(tǒng)功率的完全平衡，這是一種主動(dòng)致穩(wěn)電力系統(tǒng)的思想。由于這種與儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)的穩(wěn)定控制裝置不必和發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)共同作用，因此，可以方便地使用在系統(tǒng)中對(duì)于抑制振蕩來說最有效的部位。同時(shí)，由于這種穩(wěn)定控制裝置所產(chǎn)生的控制量可直接作用于導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩的源頭，對(duì)不平衡功率進(jìn)行精確的補(bǔ)償，可以較少甚至不考慮系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)變化對(duì)控制裝置控制效果的影響，因此裝置的參數(shù)整定非常容易，對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)變化的魯棒性也非常好。

儲(chǔ)能技術(shù)在新能源發(fā)電中的作用。化石能源供應(yīng)不足已成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。同時(shí)，使用化石能源造成的環(huán)境污染問題已受到全球的高度重視，積極開發(fā)新能源和儲(chǔ)能技術(shù)，減少人類對(duì)化石能源的依賴，已成為業(yè)界和科技界研究的熱門課題。在可再生能源中，風(fēng)能和太陽能因來源豐富、取之不盡、用之不竭，并在利用過程中無環(huán)境污染或污染很小而特別引起關(guān)注，但風(fēng)能和太陽能存在間歇性、不穩(wěn)定性和不可控性等缺陷，為保證其供電的均衡性和連續(xù)性，儲(chǔ)能裝置成為風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵配套部件。因此，在利用太陽能和風(fēng)能的同時(shí)，必須重視儲(chǔ)能技術(shù)的開發(fā)。近年來，特別是在!中華人民共和國可再生能源法?出臺(tái)之后，我國風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但大規(guī)模發(fā)展新能源仍存在技術(shù)瓶頸，主要是風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的并網(wǎng)技術(shù)、發(fā)電的間歇性問題需要成熟的儲(chǔ)能技術(shù)加以解決。因此，在新能源裝機(jī)容量提升的同時(shí)，必須同步提升儲(chǔ)能容量，有效地改善其電能輸出質(zhì)量。

儲(chǔ)能技術(shù)在分布式發(fā)電中的作用。當(dāng)今社會(huì)對(duì)電力供應(yīng)的質(zhì)量與安全可靠性要求越來越高，傳統(tǒng)的大電網(wǎng)供電方式由于自身的缺陷已經(jīng)不能滿足這種要求。目前，大電網(wǎng)與分布式發(fā)電相結(jié)合被世界上很多能源電力專家公認(rèn)為是能夠節(jié)省投資、降低能耗、提高電網(wǎng)安全性和靈活性的主要方法，是21世紀(jì)電力工業(yè)的發(fā)展方向。

分布式發(fā)電是指直接布置在配電網(wǎng)或分布在負(fù)荷附近的配置較小的發(fā)電機(jī)組，以滿足特定用戶的需要或支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。分布式發(fā)電包括微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、燃料電池儲(chǔ)能、可再生能源如太陽能和風(fēng)力發(fā)電等?；陔娋W(wǎng)穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性考慮，分布式發(fā)電系統(tǒng)要存儲(chǔ)一定數(shù)量的電能，用以應(yīng)付突發(fā)事件?，F(xiàn)代儲(chǔ)能技術(shù)已得到了一定程度的發(fā)展，在分布式發(fā)電中已經(jīng)起到了重要作用，可以改善電能質(zhì)量、維持電網(wǎng)穩(wěn)定;在分布式電源不能發(fā)電期間向用戶提供電能。