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OFweek视点:储能技术 须复合利用

导读: 储能在节约能源提高能效、推动低碳能源发展、确保区域能源安全、再生能源规模化利用、建设使用分布式能源、智能电网建设与使用等方面有着非常重要的作用,因此可以说,储能环节是构建智能电网及实现目标不可或缺的关键环节。

  OFweek智能电网我国当前电网运营面临着最高用电负荷持续增加、间歇式能源接入占比扩大、调峰手段有限等诸多挑战,优质、自愈、安全、清洁、经济、互动是我国智能电网建设的目标。储能在节约能源提高能效、推动低碳能源发展、确保区域能源安全、再生能源规模化利用、建设使用分布式能源、智能电网建设与使用等方面有着非常重要的作用,能够在发电、输电、配电、用电四大环节得到广泛而充分的利用,因此可以说,储能环节是构建智能电网及实现目标不可或缺的关键环节。要了解储能,就要从新能源革命角度看储能,要从战略高度定储能的发展,从产业发展未来部署储能,从能源技术智能化抓储能。

图:国家风光储输示范工程 储能电站

  储能技术通过功率变换装置,及时进行有功/无功功率吞吐,可以保持系统内部瞬时功率的平衡,避免负荷与发电之间大的功率不平衡,维持系统电压、频率和功角的稳定,提高供电可靠性;可以改善电能质量,满足用户的多种电力需求,减少因电网可靠性或电能质量带来的损失;可以利用峰谷电价有效平衡负荷峰谷,减少旋转备用,实现用能的经济性,提高综合效益;此外,储能还可以协助系统在灾变事故后重新启动与快速恢复,提高系统的自愈能力。全球储能技术主要有物理储能 (如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池、超级电容器等)和电磁储能(如超导电磁储能)等三大类。

  中国科学院大连化学物理研究所张华民教授说:“哪种技术更适合大规模储能技术的发展,何种储能技术最值得关注,都需要应用和实验结果的检验。就现在的发展趋势来看,谁也取代不了谁,谁也不能独霸天下。各自都有不同点和应用的空间,各种技术占领在不同的位置。”在目前已经获得实际应用或者第三方测试验证的各种大规模储能技术中,抽水蓄能和压缩空气技术相对成熟,适合100兆瓦以上级别储能系统;钠硫电池、矾电池、锂电池、铅酸电池和飞轮储能电池已经开始运用于兆瓦级别的项目中,而在百万千瓦及以下级别的应用中,大多数储能技术都能够满足需求。

  抽水储能是目前电力系统中应用最为广泛的一种储能技术,一般工业国家抽水储能装机占比约在5%~10%的水平。其主要作用包括调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用、黑启动和提供系统的备用容量,还可以提高系统中火电站和核电站的运行效率。然而,大型抽蓄电站通常在山区,通常离风电场远,大型抽蓄电站与风电场的长距离意味着增加已经过负荷电网的负担和输电损失,为了补偿非常不稳定的风能,水泵的入力应当连续变化。为了解决上述问题,国际著名的安德里茨水电集团就此研发了一个创新概念,小型、分布式抽水蓄能电站,采用标准变转速水泵水轮机,同步电动发电机配全容量变频器。这个新概念的要点是抽蓄电站可在当地建设,靠近风电场,典型水头范围是在50米~200米。这一突破创新受到国内外电力公司和专家的关注。

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