“目前,許多國家都將大規(guī)模儲能技術定位為支撐新能源發(fā)展的戰(zhàn)略性技術。隨著國家對分布式發(fā)電和微電網(wǎng)扶持方向的明確,作為配套設施的儲能系統(tǒng)也有望迎來大發(fā)展。”大連融科儲能技術發(fā)展有限公司副總經(jīng)理兼總工程師張華民接受記者采訪時表示。在業(yè)界人士看來,未來三大新興產(chǎn)業(yè)——新能源并網(wǎng)、智能電網(wǎng)、電動汽車的發(fā)展瓶頸都指向了同一項技術——儲能技術,而其同時也被認為是現(xiàn)有的發(fā)電、輸電、變電、配電四大電力環(huán)節(jié)之外生長出來的新產(chǎn)業(yè),市場潛力令一些投資人士血脈噴張。
儲能是構建智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)
作為智能電網(wǎng)發(fā)展和提高電能效率的主要途徑,大規(guī)模新能源接入及儲能技術在國際上得到了廣泛關注。未來智能電網(wǎng)中可再生能源將由補充能源逐步成為主導能源,由于中國可再生能源存在著資源與負荷分布不均衡的問題,全國性電網(wǎng)互聯(lián)仍然是發(fā)展方向。
近日,電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)發(fā)布了一份由該機構委托調研的最新報告,報告認為今后5年全球智能電網(wǎng)將快速發(fā)展。然而,對于智能電網(wǎng)、新能源、電動汽車以及節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)等多個戰(zhàn)略性新興行業(yè)來說,儲能技術已成為它們共同的發(fā)展瓶頸。
優(yōu)質、自愈、安全、清潔、經(jīng)濟、互動是我國智能電網(wǎng)的設定目標,儲能技術尤其大規(guī)模儲能技術具備的諸多特性得以在發(fā)電、輸電、配電、用電4大環(huán)節(jié)得到廣泛應用,儲能技術是構建智能電網(wǎng)及實現(xiàn)目標不可或缺的關鍵技術之一。
儲能是智能電網(wǎng)、可再生能源接入、分布式發(fā)電、微電網(wǎng)以及電動汽車發(fā)展必不可少的支撐技術,可以有效地實現(xiàn)需求側管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷,可以提高電力設備運行效率、降低供電成本,還可以作為促進可再生能源應用,提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、調整頻率、補償負荷波動的一種手段。智能電網(wǎng)的構建促進儲能技術升級、推動儲能需求尤其是大規(guī)模儲能需求的快速增長,從而帶來相應的投資機會。
“液流電池在智能電網(wǎng)大有所為,我國巨大的儲能市場和在關鍵材料方面顯現(xiàn)的成本優(yōu)勢使得液流儲能技術發(fā)展得到了世界矚目。”張華民告訴《中國電力報》記者,隨著我國智能電網(wǎng)、可再生能源、分布式能源以及電動汽車的發(fā)展,將帶動儲能關鍵設備、系統(tǒng)集成和配套服務需求增長,儲能產(chǎn)業(yè)前景廣闊。
事實上,儲能政策最早被提及是在2005年,把它作為完善電網(wǎng)運行、提高吸納可再生能源的一種技術選擇。到2011年,已經(jīng)把儲能作為推進智能電網(wǎng)建設、加強城鄉(xiāng)建設領域的依托技術,逐漸成為智能電網(wǎng)關鍵支撐技術,進而又 成為優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)的重點。不過,直到今年才有了實質性的投入,如液流電池產(chǎn)業(yè)化的問題被科技部列為863項目等。
可再生能源發(fā)電相對常規(guī)電源而言最大的不同是由于其間歇性帶來的輸出功率波動,未來對于大規(guī)模接入系統(tǒng)的可再生能源發(fā)電,能與之相匹配的大容量、低成本儲能技術將更具優(yōu)勢。
各種儲能技術呈現(xiàn)互為補充局面
對新能源和可再生能源的研究和開發(fā),尋求提高能源利用率的先進方法,已成為全球共同關注的首要問題。對中國這樣一個能源生產(chǎn)和消費大國來說,既有節(jié)能減排的需求,也有能源增長以支撐經(jīng)濟發(fā)展的需要,這就需要大力發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)。
在可再生能源并網(wǎng)的儲能技術中,不同的項目有不同的具體情況,所需的儲能技術也不盡相同。各種儲能技術由于其在技術、原理、功能特性等都不盡相同,其應用范圍將有所區(qū)別,未來的儲能應用會更有針對性,呈現(xiàn)各種技術互為補充的局面。儲能現(xiàn)在還處于各項技術并駕齊驅的階段,如抽水蓄能、鋰電池、鉛酸電池、鈉流電池、液流電池等各領風騷,也是各有制約。“隨著新能源的發(fā)展和智能電網(wǎng)示范的廣泛展開,儲能日趨技術競爭和市場競爭的新焦點。根據(jù)各種應用領域對儲能功率和儲能容量要求的不同,各種儲能技術都有其適宜的應用領域的觀點已成為業(yè)內(nèi)共識。”張華民分析認為。
“每段時間里,每種電池都能結合自己的特點、性價比找到定位。”中科院上海硅酸鹽研究所研究員溫兆銀接受媒體采訪時說,很長時間內(nèi),一種電池完全取代另一種電池的情況不太可能發(fā)生,因為這種電池還沒找到。或是能量密度低或是安全性差,也有可能是成本太高。
一直致力于研究釩液流電池技術的普能堅定地認為釩液流電池技術在應用于電網(wǎng)級儲能時,具有可大規(guī)模應用、成本低、安全性高的優(yōu)點。普能CEO江宗憲此前在接受記者采訪時曾表示,目前還很難單純地說各種儲能技術路線孰優(yōu)孰劣。
而可再生能源發(fā)電相對常規(guī)電源而言最大的不同是由于其間歇性帶來的輸出功率波動,未來對于大規(guī)模接入系統(tǒng)的可再生能源發(fā)電,能與之相匹配的大容量、低成本儲能技術將更具優(yōu)勢。
“越來越多的可再生能源,如風電、太陽能光伏發(fā)電接入電力系統(tǒng)。通常電力系統(tǒng)的工作人員調節(jié)發(fā)電機的輸出功率以適應負荷的變化,但如果發(fā)電側本身是間歇式的、不可調的,那么該怎么辦呢?儲能是一種很好的解決辦法。”中國電力科學研究院首席專家胡學浩說。
據(jù)中科院工程熱物理研究所所長助理、鄂爾多斯大規(guī)模儲能技術研究所所長譚春青介紹,預計到2020年,國內(nèi)整個儲能產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模至少可達6000億元。他認為,鉛酸電池是當前最成熟的技術,液流、鈉硫電池也是目前相對成熟的新技術,而未來,壓縮空氣儲能技術具有很大的發(fā)展空間。
至于哪一種技術成為主導?幾種技術路線各有優(yōu)劣,現(xiàn)階段而言,論斷哪一種技術一定會勝出還言之過早。可能在今后的很長一個時間段之內(nèi),依舊是各個技術并行發(fā)展,最后就看誰能夠先將技術做成熟,誰先將成本降下來,那么誰就能先實現(xiàn)小規(guī)模的商業(yè)化。
目前,全球對儲能的政策支持主要有持續(xù)投入多種儲能技術的基礎研發(fā)、直接資金支持重點項目、上馬示范項目論證儲能系統(tǒng)應用、財政補貼對使用儲能技術的用戶方進行鼓勵等四種形式。
現(xiàn)階段我國已普遍將儲能定義為重點支持的技術領域,但尚未出臺獨立的儲能支持和產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。