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储能技术在新能源领域大有作为

来源: 发表时间: 2018-11-21

Energy Storage Technology is Very Promising in the Field of New Energy
储能技术在新能源领域大有作为

在2018“一带一路”新能源国际合作论坛上,中国科学院工程热物理研究所副所长陈海生指出:随着储能和新能源的快速发展,二者能够相互支持、相互驱动,为能源革命做好支撑技术应有的贡献。他说

储能是通过介质或者设备把能量存储起来,需要时再将能量释放的过程。广义的储能包括煤、石油、天然气等化石能源,化石能源实质上就是将亿万年的太阳能储存起来,狭义的储能仅包括储电和储热。储电分为物理储电和化学储电,物理储电有抽水储能,化学储电有铅酸电池、锂电池;储热分为显热、潜热、化学储热等。
从铅酸电池到动力车,再到可再生能源、智能电网,每一种储能方式都有广泛而又重大的战略意义。华盛顿特区经济趋势基金会总裁里夫金认为,第三次工业革命将是目前经济危机的一种解决之道,五大智能支柱产业将催生新型经济范式。总体来看,将是一种能源互联网经济。国务院也把储能列为100个重大项目之一,李克强总理特别强调:“要集中力量在可再生能源开发利用,特别是新能源利用和储能、微网技术上取得突破,抢占能源革命的制高点 ”。过去10年里,世界储能技术除了抽水储能以外发展得都很快。
储能技术在整个能源输出体系有广泛的应用和需求。对于电网侧,储能技术可以辅助动态运行、延缓新建机组、大规模接入可再生能源;对于需求侧,可以进行需求管理和电能质量紧急备用。当然还有调峰调谷、电压支持等作用。在横坐标上是规模,纵坐标上是时间的储能应用,需求坐标图中,不同方面的储能应用对规模和性能有不同的要求,加入技术变量之后,不同的储能技术能够满足不同的需求;如果把不同的储能技术放在同一张表中,可以对比出不同储能技术的优劣:物理储能寿命比较长、规模比较大,化学储能响应时间比较快、效率相对比较高。但是经过最近20多年的发展,物理储能逐渐取消抽水储能、压缩空气、储热储冷、飞轮技术,化学储能取消了铅酸电池、锂电池、液流电池。
根据新能源海外发展联盟和储能技术联盟对储能技术的统计和预测,未来的储能成本将会持续下降,以五年为一个周期,价格下降为原来的二分之一或三分之一,但下降速度放缓;到2017年底,全球储能技术的总体装机规模逼近172.4GW,年均增速为40%~50%。2018年上半年增长更为显著,目前的全球总装机为173.5GW,热化学储能增长了133%;从国别来看,因为英国在2017年出台了16条支持政策,从而出现了爆炸式的增长,以44%名列第一,中国是15%,韩国是13%,德国是11%,美国是6%;从应用领域来看,主要集中在电网车、用户车、可再生能源并网和辅助服务。可再生能源集中并网与新能源发展直接相关。用户侧主要依靠分布式光伏的驱动,而分布式光伏波动性较为剧烈,需要储能使其趋于稳定。新能源驱动是电网侧的重要动力,原因在于新能源的间歇性冲击了电网,储能应用也得到了大幅度的扩展;从国际比较来看,各国发布的储能项目大部分在百兆瓦以上,全球市场基本一致,截至到2018年6月底,中国的装机为29.7GW,以电池(此处存疑)为主的新型储能技术增长了127%,和国际基本一致;从地域比较来看,江苏发展速度名列第一,西部地区发展很快,像青海、贵州、内蒙古,河南的表现也十分突出,但是分布差太大;从技术上来看,中国的技术主要以锂电池和铅酸电池为主,应用于电网侧、用户侧和分布式服务,主要的驱动力还是依靠于集中式、用户侧、电网侧,因此,新能源是中国储能发展快速发展的主要驱动力。
储能市场主要分成以下三种:一种是集中式风电站。中国西部省区的新能源已经占了相当高的比例,在这种情况下可再生能源间歇性和不稳定性要求提高其可控性,因此,储能是主要的解决方案。一种是新能源微网,代表性的是分布式光伏。一种是辅助服务,如辅助调频、调峰,流量的转换利用。中国的储能市场与国际是一致的。目前,储能产业链形成了如下模式:上游主要是原材料,中游是关键部件基础,下游是用户市场,储能产业经历了10年、20年的发展已经形成了一个成熟的产业琏,为下一步储能爆发奠定了基础。
储能的商业模式基本上可以分为如下类别:依靠新能源驱动的发电领域主要解决的是可再生能源的间歇性、不稳定性,提高可再生能源的可控性、可利用率,以及辅助动态的服务;可再生能源的控制主要通过安装千瓦的储能设备,提高能源的电网效率;辅助服务,如调频、电压支持、调峰主要通过储能完成调频、调峰,实现“削峰填谷”的效果;用户侧领域,主要用于分布式能源、分布式光伏和分布式的园区,通过分析用户的电价、容量、电能质量、紧急备用,与互联网相结合。
中国政府高度重视储能技术的发展,并将其列为国家重点的支持领域。2017年9月,国家发改委、能源局、工信部、科技部、财政部联合发布了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,明确了储能电站在整个电力行业的主体地位,明确了储能发展的五大任务:推进储能技术装备研发示范;推进储能提升可再生能源利用水平应用示范;推进储能提升电力系统灵活性、稳定性应用示范;推进储能提升用能智能化水平应用示范;推进储能多元化应用支撑能源互联网应用示范,要求储能在“十三五”进入商业化初期,建成一批试点示范、研发一批重点技术和核心装备、形成一批重点技术标准和规范、探索一批可推广的商业模式、培育一批有竞争力的市场主体,到“十四五”形成规模化发展,包括形成产业体系,完成掌握具有国际领先水平的核心装备,形成一批有国际竞争力的市场主体。这些为整个储能的发展指明了方向和规划了路径。2018年又陆续出台了一些实施细则和支持政策,各个地方不同行业也出台了支持的政策,对于储能发展是重大的利好。
新能源和储能可能是一对双胞胎,但是新能源发展明显超过了储能。但是随着储能和新能源的快速发展,二者相互支持、相互驱动,为能源革命做好支撑技术应有的贡献。(本刊记者王芝清根据陈海生录音整理编辑)


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