電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能或不適用于風(fēng)電

近日，美國(guó)斯坦福大學(xué)“全球氣候與能源項(xiàng)目(GCEP)”研究人員撰文指出，電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能是解決可再生能源發(fā)電供需匹配的關(guān)鍵技術(shù)，但可能并不適用于風(fēng)電。

近年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電在中國(guó)發(fā)展得非常迅猛。截至2012年底，風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到7532.4萬(wàn)千瓦。但由于風(fēng)能等可再生能源具有不連續(xù)、不穩(wěn)定的非穩(wěn)態(tài)特性，大規(guī)模并網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻及電能質(zhì)量均會(huì)帶來(lái)不利影響。

因此，隨著風(fēng)電裝機(jī)容量占電網(wǎng)電力比例的提高，棄風(fēng)限電現(xiàn)象也頻頻出現(xiàn)。

數(shù)據(jù)顯示，2012年我國(guó)棄風(fēng)總電量約200億度，較2011年的棄風(fēng)限電規(guī)模翻倍。

據(jù)悉，斯坦福研究人員在之前的研究中，已經(jīng)計(jì)算了5 種新興電網(wǎng)級(jí)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池、全釩液流電池和鋅溴液流電池)的能量成本，即包括建造、運(yùn)行和維護(hù)這些儲(chǔ)能系統(tǒng)所需原材料、燃料和電力等在內(nèi)的全生命周期成本，發(fā)現(xiàn)鉛酸電池能量成本最高，鋰離子電池最低。

而這次他們計(jì)算了電網(wǎng)級(jí)光伏和風(fēng)力發(fā)電的能量成本，發(fā)現(xiàn)兩者建造和維護(hù)消耗的能量均低于其產(chǎn)生的能量，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)又比普通太陽(yáng)能電池板的總能量成本低很多。

由于可再生能源發(fā)電的間歇性，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)供需匹配不均衡現(xiàn)象，突然增加多余電力會(huì)造成輸電線路過載并引發(fā)停電事故，電網(wǎng)往往不得不主動(dòng)削減部分送電量。

為此，研究人員又計(jì)算了削減太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電的能量成本，并采用“能量投資回報(bào)”公式(產(chǎn)生的能量值除以建造維護(hù)能量值)與前述5種儲(chǔ)能技術(shù)的能量成本進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)在低用電需求期儲(chǔ)存太陽(yáng)能非常適合，而削減風(fēng)電發(fā)電量盡管會(huì)造成能量回報(bào)降低10%，但儲(chǔ)存風(fēng)電卻造成能量回報(bào)降低20%(鋰離子電池)到 50%(鉛酸電池)。

所以斯坦福研究人員認(rèn)為，關(guān)停風(fēng)力發(fā)電機(jī)要比儲(chǔ)存其產(chǎn)生的多余電力更為有效。

截至2012年底，中國(guó)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量達(dá)57.4兆瓦，占全球裝機(jī)總量的9%，目前共有近50個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目正在運(yùn)行和規(guī)劃建設(shè)中。其中，儲(chǔ)能在風(fēng)電場(chǎng)的應(yīng)用比例為53%，其次是分布式微網(wǎng)項(xiàng)目占20%左右，輸配側(cè)的應(yīng)用占7%。

因此，對(duì)于棄風(fēng)現(xiàn)象日益嚴(yán)重的中國(guó)，斯坦福大學(xué)的這一最新研究結(jié)果或?qū)⒕哂兄匾膮⒖純r(jià)值。

(賀春祿整理)