儲能技術在電力系統中的應用狀況
近年來風電、太陽能等可再生能源發展迅速,因其清潔性、無排放、可再生等優點受到推崇;但另一方面由于風、陽光受氣候條件左右,不可控,波動、間歇,甚至被有的觀點稱為垃圾電而被排斥,棄風現象大受垢病。因此在風電、太陽能發電場中引入儲能裝置,以改善電網穩定狀況、減少棄風現象,越來越受到重視。既使是在常規燃煤發電廠,為保證礦山、數據庫等特殊要求的穩定供電,提高電廠運營效率,也有引入儲能裝置的情況。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/200758.htm隨著智能電網、分布式供電等新技術的推廣應用,儲能的作用進一步突現出來。我國也在張家口搞了風光儲示范,遼寧法庫風電場也建設了5MW全礬液流電池儲能裝置。在電網中建設儲能裝置可簡單比喻為電路中如只有電源、電阻(用戶),電路不夠穩定,加上電容后電路穩定性大大提高。為深入了解國際儲能技術現狀和發展趨勢,為我國儲能行業的快速發展參考,現整理匯總儲能技術在電力系統中的應用、定位和價值分析、國內外儲能應用現狀及產業政策等相關情況。
關于各種儲能技術
按照電力系統應用領域劃分,儲能可分為功率型儲能和能量型儲能兩種,能量型儲能主要用于高能量(電能)的調配和管理,典型應用如調峰電站;功率型儲能主要用于瞬間高功率輸入和輸出場合,典型應用如用于電網調頻。
按照技術類型劃分,儲能技術主要包括物理儲能和化學儲能。物理儲能主要包括抽水儲能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。前兩種儲能系統具有規模大、壽命長、安全可靠、運行費用低的優點,建設規模一般在百兆瓦級以上,儲能時長從幾小時到幾天,適用于電力系統的削峰填谷、緊急事故備用容量等應用。其中抽水儲能是目前在電力系統中應用最為廣泛的儲能方式,全球總裝機容量達127GW,占儲能總裝機容量的99%。但兩種儲能技術也都有建設的局限性。飛輪儲能具有響應速度快、轉換效率高、比功率大等優點,可以實現與電力系統的實時高功率補償,特別適合電力系統用功率型儲能技術,但目前技術未達到實用化要求,尚需要技術積累和產業配套發展。
化學儲能包括鉛酸電池、鉛炭電池、液流電池、鈉硫電池、鋰電池和金屬空氣電池等,相比于物理儲能技術具備系統簡單、安裝便捷以及運行方式靈活等優點,建設規模一般在千瓦至百兆瓦級別,適用于電力系統分散式的儲能設備,是目前電力儲能在風電、太陽能等領域應用發展的重點。(見表1)

在化學儲能技術中,鉛酸電池是比較成熟的技術,具有價格低廉、安全可靠等優點,但其循環壽命短、不可深度放電、運行和維護費用高等問題,使鉛酸電池只能運行在淺充淺放或備用的工況,主要作為電力系統備用電源使用。鉛炭電池是對傳統鉛酸的電極進行改良,一定程度提高了電池充放電壽命,用于電力系統備用和短時功率型工況。鈉硫電池是以金屬鈉和液態硫為活性物質,工作在300℃的高溫型蓄電池,具有儲能密度高、轉化效率高等優點,適用于電力系統調峰和調頻應用。目前鈉硫電池累計裝機約304MW,但2011年兩起著火爆炸事件使用戶關注其安全性的隱患。鋰電池具有高比功率和高轉化效率的優點,特別適用于電動汽車等移動式儲能方式,近年來在電力系統備用電源及電網調頻等方面的應用也備受關注。液流電池近些年發展迅速,其安全性好、壽命長、系統設計靈活等優點使其作為 電力系統調峰、調頻、可再生能源并網、分布式供能等儲能裝置有廣闊的空間。
化學儲能技術適合于電力系統分散、靈活的儲能布局,目前技術的發展呈百花齊放局面,液流電池、鋰電池、鈉硫電池、鉛炭電池是目前電力系統用儲能的主流技術。高安全性、高可靠性、高性價比、高能量效率、長壽命是儲能技術的發展方向。
評論