行業(yè)發(fā)展而言,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)未來(lái)可能會(huì)在新能源并網(wǎng)、新能源汽車(chē)、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)等各方面發(fā)揮巨大的作用。對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)而言,也許儲(chǔ)能將會(huì)是新能源產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)風(fēng)口,將來(lái)會(huì)是推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前瞻性技術(shù)。采用大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù),可促進(jìn)可再生能源的發(fā)展、提高電網(wǎng)安全和穩(wěn)定性、改善供電質(zhì)量、有效的緩解用電供需矛盾。
據(jù)了解,儲(chǔ)能技術(shù)主要分為機(jī)械儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能和相變儲(chǔ)能等。隨著清潔能源發(fā)電滲透率的增大,發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)、建設(shè)儲(chǔ)能項(xiàng)目成為解決清潔能源間歇性的缺點(diǎn)和保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵方法。
從全球來(lái)看,各國(guó)發(fā)展清潔能源的發(fā)電模式有著相似之處。在風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電容量占據(jù)著一定的比例,都出現(xiàn)了較高的棄風(fēng)率和棄光率。我國(guó)光伏發(fā)電近年來(lái)通過(guò)補(bǔ)貼和鼓勵(lì)用戶,增設(shè)一定的容量。如廣東一些地區(qū)按向電網(wǎng)輸入的電能量,對(duì)自建光伏發(fā)電的用戶進(jìn)行補(bǔ)貼。補(bǔ)貼主要包括供電企業(yè)收購(gòu)價(jià)和國(guó)家補(bǔ)貼兩部分。
電化學(xué)儲(chǔ)能目前主要以鉛蓄
電池,鋰
電池,液流電池和鈉硫電池等四種儲(chǔ)能電池形式,來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)的應(yīng)用。鉛蓄電池為目前發(fā)展最為成熟的儲(chǔ)能電池,具有成本低,技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),不過(guò)也受到壽命短,不環(huán)保等缺點(diǎn)的制約。
相對(duì)鉛蓄電池而言,液流電池的壽命就比較長(zhǎng),能夠深度充放電。但它的功率密度低,體積大,運(yùn)行時(shí)需要的大量管路、閥門(mén)、循環(huán)泵等輔助設(shè)備使其成本居高不下。
和鉛蓄電池與液流電池不同的是,鈉硫電池的能量密度高,不過(guò)鈉硫電池雖然具有高比功率和高比能量的優(yōu)點(diǎn),但是工作溫度需要維持在300~350攝氏度,電池的保溫及大規(guī)模投運(yùn)的安全問(wèn)題也有待考究。
與以上三種相比,鋰電池的能量密度高,壽命長(zhǎng),體積小,技術(shù)壁壘和適用條件相對(duì)液流電池和鈉硫電池都要低,使其在近年新增儲(chǔ)能容量中占據(jù)了較大的比例。但較高的成本,仍是其普及和取代鉛蓄電池路上的一大障礙。
這兩年我國(guó)居民自建光伏裝機(jī)容量增長(zhǎng)迅猛,不帶儲(chǔ)能的光伏發(fā)電滲透率增大,這必然會(huì)影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定性。若光伏發(fā)電出力過(guò)大,會(huì)在電網(wǎng)局部形成潮流倒送的現(xiàn)象,這就會(huì)增大電網(wǎng)調(diào)度的難度,影響電網(wǎng)運(yùn)行的安全。
用戶加裝的儲(chǔ)能電池,可以在低壓側(cè)形成緩沖層,吸收部分出力過(guò)大的光伏發(fā)電,便于調(diào)度部門(mén)對(duì)潮流進(jìn)行控制,保證電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性。那么用戶儲(chǔ)能普及需要解決的問(wèn)題都有哪些呢?
首先是政策問(wèn)題,用戶儲(chǔ)能的成本相對(duì)較高,激勵(lì)用戶儲(chǔ)能發(fā)展,需要一定的政策性支持和補(bǔ)貼。在清潔能源發(fā)電容量擴(kuò)大到一定階段時(shí),必須重視儲(chǔ)能容量的同步增長(zhǎng)。
其次是管理問(wèn)題,用戶儲(chǔ)能容量的增大,將會(huì)對(duì)電網(wǎng)的調(diào)度帶來(lái)新的變革和挑戰(zhàn)。用戶儲(chǔ)能為分布式儲(chǔ)能,充分調(diào)配用戶儲(chǔ)能,能大大減少對(duì)大型儲(chǔ)能站的建設(shè)數(shù)量,在保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的同時(shí),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)化。
最后是技術(shù)問(wèn)題,儲(chǔ)能電池雖然有響應(yīng)速度快,便于模塊化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也具有一個(gè)缺點(diǎn),那就是充放電次數(shù)決定了儲(chǔ)能電池是一個(gè)消耗品。提高儲(chǔ)能電池的利用率,降低生產(chǎn)成本,可以從提高生產(chǎn)工藝,優(yōu)化充放電管理程序,發(fā)展儲(chǔ)能電池回收再利用技術(shù)等三個(gè)方面著手。