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钠硫储能技术进入产业化前期 十二五末形成规模

导读: 时隔两年后,我国钠硫电池技术进展情况如何?中国科学院上海硅酸盐研究所能源材料研究中心主任温兆银在日前召开的“2012第二届北京国际储能大会”上表示,目前我国生产的钠硫电池主要性能接近世界先进水平。

  2010年上海世博会上,100千瓦/800千瓦时钠硫电池储能系统的首次并网示范应用令国内储能界记忆犹新。随着风能、太阳能等可再生能源智能电网等产业的迅速崛起,新能源发电的电能怎样储存,如何平稳、智能地接入电网等问题成为新能源产业急需突破的瓶颈。在寻求答案的过程中,以钠硫电池为代表的大规模储能技术进一步受到业界广泛关注。

  时隔两年后,我国钠硫电池技术进展情况如何?中国科学院上海硅酸盐研究所能源材料研究中心主任温兆银在日前召开的“2012第二届北京国际储能大会”上表示,目前我国生产的钠硫电池主要性能接近世界先进水平,钠硫电池技术研发已进入产业化前期,目标是到“十二五”末形成较大产业规模,进行商业性推广。

  日本钠硫电池技术发展迅猛

  在各种储能技术中,钠硫电池是率先走到商业化的一种,广泛应用于削峰填谷、可再生能源并网和应急电源等。世界范围来看,到目前为止,有近250座钠硫电池储能电站在全球运行,实际运行的单座电站最大功率达到34兆瓦。其中,钠硫电池在日本的应用发展势头比较迅猛。

  据了解,日本目前已经具备成熟的钠硫电池技术,2010年产能已达到150兆瓦。由于日本NGK公司与东京电力公司的努力,钠硫电池技术在全球储能领域中具有大规模应用实绩,以及相对成熟的运行技术。日本NGK公司是全球唯一一家具备钠硫电池产业化生产能力的机构,而该公司对于钠硫技术高度垄断。

  去年1月,日本东北电力公司宣布在秋田县能代市的能代火力发电站建设日本最大规模的钠硫蓄电池组。蓄电池组由40台2000千瓦的蓄电池组成,总输出功率达8万千瓦,蓄电总量可以供约5万户家庭使用一天时间。

  钠硫储能技术经济效应前景广阔

  据温兆银介绍,我国自60年代就开始研究钠硫电池,但由于一些难以逾越的难题,很长一段时间内进步十分有限。直到2006年,中国科学院上海硅酸盐研究所和上海市电力公司合作,自主研发出了650安时储能用大容量单体钠硫电池。此后,又利用一两年时间把它推到工程化研究,研发出了2兆瓦的小批量平台,我国也因此成为除了日本之外唯一能够达到这一水平的国家。

  在2010年上海世博会上成功并网运行并对外展示和示范的,是100千瓦/800千瓦时钠硫电池储能站,它也是当时国内成功并网运行的最大能力和最先进的储能装置。温兆银说,该系统安全运行了近2万小时,为钠硫电池产业化前期打下了基础。

  钠硫电池研究的应用背景主要包括峰谷差平衡、可再生能源稳定输出、电能质量和大型应急电源。从这些作用来看,大容量储能所产生的社会与经济效应不容忽视。

  数据显示,按照2009年我国的实际电耗测算,如果用储能技术来平衡全国10%的峰谷差,可以得到直接经济效益8000亿元,节约原煤8100万吨,减排二氧化硫160万吨、二氧化碳2亿吨;按照2020年我国能源发展目标,如果将储能用于全国30%风电和光伏发电的稳定输出,可以得到直接效益6000亿元,节约原煤6900万吨,减排二氧化硫和二氧化碳分别为120万吨和1.39亿吨。

  我国钠硫电池接近世界先进水平

  2011年,由上海市电力公司、中国科学院上海硅酸盐研究所和上海电气集团共同投资组建的上海电气钠硫储能技术公司成立,这对钠硫电池技术产业化、规模化的应用起到了极大推动作用。

  目前,通过产业化技术提升,上海电气钠硫储能技术公司的核心产品,包括大尺寸陶瓷电解质与大容量电池单体的性能指标,已经接近了日本NGK公司公开报道的水平。

  温兆银表示,上海电气钠硫储能技术公司的目标很明确:今年的重点工作是电池产品化提升与规模化生产装备的建设,产能是2.5兆瓦,期间还将结合微网建设,强化分布式储能作用;2013~2014年,要进行生产线建设,兆瓦级示范项目建设,结合较大规模电站应用,进行经济性可行性论证与市场规划,产能达到10兆瓦;到2015年,要进行大批量生产线建设和储能国家级研制平台建设,产能达到50兆瓦,实现钠硫电池的商业性推广。

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