日前召開的2013第三屆北京國際儲能大會透露,目前儲能已是智能電網、可再生能源接入、分布式電源、微網、電動汽車等產業發展必不可少的支撐技術,是新能源領域投資的熱點之一,商機無限。但是,單一的儲能技術很難同時滿足能量密度、功率密度、儲能效率、使用壽命、成本等性能指標,因此未來各種儲能技術將共存發展,各得其所,各取所長。
儲能是智能電網的必要組成
“目前,分布式電源接入量還較小,對電網的影響還不明顯。然而,隨著未來分布式電源的大量接入,尤其在局部將對電網的安全穩定運行產生影響,屆時為保證電網的安全穩定運行很可能就要‘棄光’。因此,要提高可再生能源的發電效率,就要在電網中加入儲能系統。”XtremePower副總裁兼亞太區總經理劉家良在2013第三屆北京國際儲能大會上指出。
其實,近年來,我國已經開展了有關分布式能源與儲能結合的研究,如國家電網張北風光儲輸示范項目、冀北圍場分布式發電/儲能及微電網項目、蒙東陳巴爾虎旗分布式發電/儲能及微電網等,這些項目不僅為儲能產業的發展指明了方向,也為風電、太陽能發電等可再生能源接入提供了有效的解決辦法。
除可再生能源接入、分布式電源外,儲能也是微網、電動汽車等發展必不可少的支撐技術,是智能電網的必要組成部分,滲透于電力系統的發、輸、變、配、用各環節,不僅可平抑峰谷差,減少發電功率調整,還可以提高傳統發電效率,降低燃料成本,降低事故發生率,提高電網安全性。
中國科學院院士周孝信此前介紹:“目前我國正在建設的第三代電網,以清潔能源發電占較大份額和智能化為主要特征,發電形式將是大型集中式發電和分布式發電相結合。”因此,電力系統中的儲能系統也將分為大規模集中式儲能系統和大規模分布式儲能系統,也就是說,將沒有一種儲能技術可全面滿足智能電網接納可再生能源的需求。
據介紹,儲能技術主要有物理儲能( 如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等) 、化學儲能( 如各類蓄電池、可再生燃料電池、液流電池、超級電容器等) 和電磁儲能( 如超導電磁儲能等) 等。近年來,隨著我國電網運營面臨用電負荷持續增加、間歇式能源接入占比擴大、調峰手段有限等因素影響,這些儲能技術得到了不同程度的發展,但由于這些儲能技術特點不同,其發展趨勢、應用前景、商業化程度等也各不相同。
混合型儲能技術成發展方向
其中,飛輪儲能、超導儲能適合于需要提供短時較大的脈沖功率場合,抽水蓄能、壓縮空氣儲能等適合于系統調峰、大型應急電源、可再生能源并網等場合。同時,大規模儲能技術中只有抽水蓄能技術較成熟,但卻受地理環境、建設周期的約束;鉛酸電池技術成熟,但因鉛是重金屬污染源,因此不是未來的發展趨勢;鋰離子電池成本較高,產品性能目前尚無法滿足儲能要求,且其經濟性還無法實現商業化運營。
因此,有研究表明,不存在各項特性均優于其他技術的通用型儲能技術,而且在國內儲能技術沒有突破性進展時,將不同的儲能介質結合起來使用,可以取得較好的技術經濟性能。
例如,國家電網張北風光儲輸示范項目儲能電站就采用磷酸鐵鋰電池14兆瓦、鈉硫電池4兆瓦、液流電池2兆瓦,總容量95兆瓦時,多類型儲能系統協調應用規模居世界首位。據國網新源張家口風光儲示范電站有限公司相關人士介紹:“液流電池擴容性好,充放電壽命長,循環次數多;鈉硫電池是高溫電池,比能量高,占地小。幾種電池一起使用后如何和風光配合,如何聯合運行,都還需要探索。”
此外,與會嘉賓還表示,在加大儲能技術研發力量的同時,還需建立適合我國儲能產業發展的技術標準、安全標準、接入標準等標準體系。IEEE中國區首席代表華寧指出:“我們需制定相關標準體系,將儲能系統無縫連接到智能電網中。”