智能电网储能技术亟待突破

2012-04-28 09:02

　　发展多种储能技术积极推动储能产业化发展

　　电力储能长期以来是个世界性难题，尽管目前国际上一些新型储能技术发展较快，但总体来说还没有实现技术和产业上的垄断，我们应该抓住机遇，下大力气发展多种储能技术，掌握一批关键技术，实现自主创新，积极推动储能的产业化发展。

　　飞轮储能技术是目前最有发展前途的储能技术之一，在各种储能技术中，飞轮储能是能量密度、功率密度、使用寿命等技术性能结合得非常好的一种储能技术，在很多应用中都具有优势。但飞轮储能，尤其高速飞轮储能是一个复杂的技术群，包括电磁、机械、材料、电力电子等，涉及很多关键技术问题。国外一些公司经过几十年的技术与经验积累，目前已经出现了高速飞轮系列产品。国内在飞轮储能的研究上大多停留在关键技术开发、小容量样机试制阶段，对于容量和功率均较大的高速飞轮，与国际先进水平相比还有很长的路要走，在高强度复合材料、磁浮轴承、高速电机、阻尼器以及系统的集成与可靠性等方面都有需要攻克的难题。

　　目前的大容量储能技术主要是抽水储能和压缩空气储能。有条件的地方可以因地制宜建设抽水蓄能电站，用于电力系统调峰，或作为可再生能源发电场的调频备用，减小其发电波动性对系统的影响。考虑到我国海上风电资源大规模开发利用的前景，可以依托于特定的地理资源，如选择三面环山的海湾作为水库的坝址，围海建立大型抽水储能电站;或选择一些条件好的废弃矿井、洞穴，修建压缩空气储能电站，与当地的大型风电场或光伏电站相结合，为这些可再生能源电站的稳定运行提供支持，增加可再生能源发电的容量可信度，使其成为具有一定可预测性和可调度性的稳定电源，如美国内华达州正在筹建300MW风力发电与压缩空气储能联合电站。

　　关于储能的分布式应用，可以有多种技术选择。电化学储能，除了铅酸电池、镍氢电池、镉镍电池，新型电池技术如钠硫电池、液流电池，金属-空气电池等在技术上日趋成熟。飞轮储能，包括机械轴承的低速飞轮和磁浮轴承的高速飞轮，目前国外已经出现了系列化产品，低速飞轮在系统稳定控制和电能质量改善上得到了很好的应用，而高速飞轮，由于大大减小了待机能耗，适宜于峰谷调节等长时间的储能应用。超级电容器包括双电层电容器和法拉第电容器，功率密度高、使用寿命长、储能效率高，环境适应性好，在短时高功率的应用中具有很好的技术经济性。超导储能响应速度快，转换效率高，其发展主流是小型分布式储能系统，适用于电网的快速功率支撑、系统动态性能、可靠性和电能质量改善等场合，具有较好的发展潜力。此外，中小规模的抽水蓄能和压缩空气储能与光伏发电或风力发电系统的集成也是很好的分布式储能应用形式。