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大规模高效储能离我们有多远?

2016-09-23 00:05
棒棒书香
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  随着风能、太阳能等可再生能源和智能电网产业的迅速崛起,储能技术成为万众瞩目的焦点。大规模储能技术被认为是支撑可再生能源普及的战略性技术,得到各国政府和企业界的高度关注。同时,其巨大的市场潜力也迅速吸引了风投基金的目光。本文就储能技术的需求背景、各种储能技术的现状和前景加以介绍。

  为什么需要储能技术?

  首先,大规模高效储能技术是实现太阳能、风能等可再生能源普及应用的关键技术。

  风能、太阳能和海洋能等可再生能源发电受季节、气象和地域条件的影响,具有明显的不连续、不稳定性。发出的电力波动较大,可调节性差。当电网接入的风电发电容量过多时,电网的稳定性将受到影响。目前,可再生能源发电的大规模电网接入是制约其发展的瓶颈。配套大规模高效储能装置,可以解决发电与用电的时差矛盾及间歇式可再生能源发电直接并网对电网冲击,调节电能品质。同时,储能技术在离网的太阳能、风能等可再生能源发电应用中具有不可或缺的重要作用。

  其次,大规模高效储能技术是构建坚强智能电网的关键。

  电力工业是国民经济的基础产业,为经济发展和社会进步提供了重要保障。智能电网技术是提高电力系统安全性、稳定性、可靠性和电力质量的重要技术,被奥巴马政府列为经济刺激方案的重要内容。储能技术作为提高智能电网对可再生能源发电兼容量的重要手段和实现智能电网能量双向互动的中枢和纽带,是智能电网建设中的关键技术之一。

  第三,高效储能系统用于高耗能企业和国家重要部门的备用电源。

  电解、电镀及冶金等行业,电车、轻轨和地铁等交通部门,都是集中用电大户。使用储能电池用“谷电”对储能系统充电,在高峰期应用于生产、运营,电能的利用效率高,不仅可以减轻电网负担,还可以降低运营成本。

  高效储能系统的另外一个重要应用是用作政府、医院、军事指挥部等重要部门的备用电站。在非常时期保证稳定、及时的应急电力供应。

  有哪些大规模储能技术?

  至今为止,人们已经开发了多种储能技术。主要分为物理储能、化学储能两个大类。物理储能主要包括抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能和超导磁储能。化学储能主要包括铅酸电池、液流储能电池、二次电池(镍氢电池、锂离子电池)和钠硫电池。

  根据各种应用场合对储能功率和储能容量要求的不同,各种储能技术都有其适宜的应用领域。适合于大规模储能的技术主要有液流电池、钠硫电池、铅酸电池、抽水和压缩空气储能。近几年来,随着锂离子电池技术的进步,锂离子电池也逐步向用于分散储能及规模储能领域渗透。

  抽水储能是目前唯一成熟的大规模储能方式。它是指在电力负荷低谷期将水从低水位水库抽到高水位水库,将电能转化成重力势能储存起来,在电网负荷高峰期释放高水位水库中的水发电。抽水储能的释放时间可以从几个小时到几天,主要用于电力系统的调峰、调频、非常时期备用等。其突出优点是规模大、寿命长、运行费用低。但抽水储能电站的建设受地形制约,建设周期长,也会带来一定的生态问题,也受水资源的制约。因此,只能因地制宜适当发展。

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