大規模儲能系統現階段存在哪些問題,在電網中的應用前景如何?
最近在做能源規劃,一直在學習能源領域的東西,也想多回答些能源問題。
====================現有的儲能系統及其不足之處======================
現有的儲能系統主要分為五類:機械儲能、電氣儲能、電化學儲能、熱儲能和化學儲能。目前世界佔比最高的是抽水蓄能,其總裝機容量規模達到了127GW,佔總儲能容量的99%,其次是壓縮空氣儲能,總裝機容量為440MW,排名第三的是鈉硫電池,總容量規模為316MW。
1)機械儲能
機械儲能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等。
抽水蓄能:將電網 低谷時利用過剩電力作為液態能量媒體的水從地勢低的水庫抽到地勢高的水庫,電網峰荷時高地勢水庫中的水迴流到下水庫推動水輪機發電機發電,效率一般為75%左右,俗稱進4出3,具有日調節能力,用於調峰和備用。
不足之處:選址困難,及其依賴地勢;投資周期較大,損耗較高,包括抽蓄損耗+線路損耗;現階段也受中國電價政策的制約,去年中國80%以上的抽蓄都曬太陽,去年八月發改委出了個關於抽蓄電價的政策,以後可能會好些,但肯定不是儲能的發展趨勢。壓縮空氣儲能(CAES):壓縮空氣蓄能是利用電力系統負荷低谷時的剩餘電量,由電動機帶動空氣壓縮機,將空氣壓入作為儲氣室的密閉大容量地下洞穴,當系統發電量不足時,將壓縮空氣經換熱器與油或天然氣混合燃燒,導入燃氣輪機作功發電。國外研究較多,技術成熟,我國開始稍晚,好像盧強院士對這方面研究比較多,什麼冷電聯產之類的。
壓縮空氣儲也有調峰功能,適合用於大規模風場,因為風能產生的機械功可以直接驅動壓縮機旋轉,減少了中間轉換成電的環節,從而提高效率。
不足之處:一大缺陷在於效率較低。原因在於空氣受到壓縮時溫度會升高,空氣釋放膨脹的過程中溫度會降低。在壓縮空氣過程中一部分能量以熱能的形式散失,在膨脹之前就必須要重新加熱。通常以天然氣作為加熱空氣的熱源,這就導致蓄能效率降低。還有可以想到的不足就是需要大型儲氣裝置、一定的地質條件和依賴燃燒化石燃料。
飛輪儲能:是利用高速旋轉的飛輪將能量以動能的形式儲存起來。需要能量時,飛輪減速運行,將存儲的能量釋放出來。飛輪儲能其中的單項技術國內基本都有了(但和國外差距在10年以上),難點在於根據不同的用途開發不同功能的新產品,因此飛輪儲能電源是一種高技術產品但原始創新性並不足,這使得它較難獲得國家的科研經費支持。
不足之處:能量密度不夠高、自放電率高,如停止充電,能量在幾到幾十個小時內就會自行耗盡。只適合於一些細分市場,比如高品質不間斷電源等。2)電氣儲能
超級電容器儲能:用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的電容量。與利用化學反應的蓄電池不同,超級電容器的充放電過程始終是物理過程。充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節約能源和綠色環保。超級電容沒有太複雜的東西,就是電容充電,其餘就是材料的問題,目前研究的方向是能否做到面積很小,電容更大。超級電容器的發展還是很快的,目前石墨烯材料為基礎的新型超級電容器,非常火。
Tesla首席執行官Elon Musk早在2011年就表示,傳統電動汽車的電池已經過時,未來以超級電容器為動力系統的新型汽車將取而代之。
不足之處:和電池相比,其能量密度導致同等重量下儲能量相對較低,直接導致的就是續航能力差,依賴於新材料的誕生,比如石墨烯。超導儲能(SMES):利用超導體的電阻為零特性製成的儲存電能的裝置。超導儲能系統大致包括超導線圈、低溫系統、功率調節系統和監控系統4大部分。超導材料技術開發是超導儲能技術的重中之重。超導材料大致可分為低溫超導材料、高溫超導材料和室溫超導材料。
不足之處:超導儲能的成本很高(材料和低溫製冷系統),使得它的應用受到很大限制。可靠性和經濟性的制約,商業化應用還比較遠。3)電化學儲能
鉛酸電池:是一種電極主要由鉛及其氧化物製成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。目前在世界上應用廣泛,循環壽命可達 1000 次左右,效率能達到 80%-90%,性價比高,常用於電力系統的事故電源或備用電源。
不足之處:如果深度、快速大功率放電時,可用容量會下降。其特點是能量密度低,壽命短。鉛酸電池今年通過將具有超級活性的炭材料添加到鉛酸電池的負極板上,將其循環壽命提高很多。鋰離子電池:是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。主要應用於攜帶型的移動設備中,其效率可達 95%以上,放電時間可達 數小時,循環次數可達 5000 次或更多,響應快速,是電池中能量最高的實用性電池,目前來說用的最多。近年來技術也在不斷進行升級,正負極材料也有多種應用。
市場上主流的動力鋰電池分為三大類:鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池。前者能量密度高,但是安全性稍差,後者相反,國內電動汽車比如比亞迪,目前大多採用磷酸鐵鋰電池。但是好像老外都在玩三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池?鋰硫電池也很火,是以硫元素作為正極、金屬鋰作為負極的一種電池,其理論比能量密度可達2600wh/kg,實際能量密度可達450wh/kg。但如何大幅提高該電池的充放電循環壽命、使用安全性也是很大的問題。
不足之處:存在價格高(4 元/wh)、過充導致發熱、燃燒等安全性問題,需要進行充電保護。
鈉硫電池:是一種以金屬鈉為負極、硫為正極、陶瓷管為電解質隔膜的二次電池。循環周期 可達到 4500 次,放電時間 6-7 小時,周期往返效率 75%,能量密度高,響應時間快。目前在日本、德國、法國、美國等地已建有 200 多處此類儲能電站,主要用於負荷調平,移峰和改善電能質量。
不足之處:因為使用液態鈉,運行於高溫下,容易燃燒。而且萬一電網沒電了,還需要柴油發電機幫助維持高溫,或者幫助滿足電池降溫的條件。液流電池:利用正負極電解液分開,各自循環的一種高性能蓄電池。電池的功率和能量是不相關的,儲存的能量取決於儲存罐的大小,因而可以儲存長達數小時至數天的能量,容量可達 MW 級。這個電池有多個體系,如鐵鉻體系,鋅溴體系、多硫化鈉溴體系以及全釩體系,其中釩電池最火吧。
不足之處: 電池體積太大;電池對環境溫度要求太高;價格貴(這個可能是短期現象吧);系統複雜(又是泵又是管路什麼的,這不像鋰電等非液流電池那麼簡單)。
電池儲能都存在或多或少的環保問題。
4)熱儲能
熱儲能:熱儲能系統中,熱能被儲存在隔熱容器的媒介中,需要的時候轉化回電能,也可直接 利用而不再轉化回電能。熱儲能又分為顯熱儲能和潛熱儲能。熱儲能儲存的熱量可以很大,所以可利用在可再生能源發電上。
不足之處:熱儲能要各種高溫化學熱工質,用用場合比較受限。
5)化學類儲能
化學類儲能:利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體,利用多餘的電制氫,可以直接用氫作為能量的載體,也可以將其與二氧化碳反應成為合成天然氣(甲烷),氫或者 合成天然氣除了可用於發電外,還有其他利用方式如交通等。德國熱衷於推動此技術,並有示範項目投入運行。
不足之處:全周期效率較低,制氫效率僅 40%,合 成天然氣的效率不到 35%。
引用個前人的總結:
PHS- 抽水蓄能;CAES- 壓縮空氣;Lead-Acid: 鉛酸電池;NiCd: 鎳鎘電池;NaS: 鈉硫電池;ZEBRA: 鎳氯電池;Li-ion: 鋰電池;Fuel cell: 燃料電池;Metal-air: 金屬空氣電池;VRB: 液流電池;ZnbBr: 液流電池;PSB: 液流電池;Solar Fuel: 太陽能燃料電池;SMES: 超導儲能;Flywheel: 飛輪; Capacitor/Supercapcitor: 電容/超級電容;AL-TES: 水/冰儲熱/冷系統;CES:低溫儲能系統;HT-TES:儲熱系統。
PHS- 抽水蓄能;CAES- 壓縮空氣;Lead-Acid: 鉛酸電池;NiCd: 鎳鎘電池;NaS: 鈉硫電池;ZEBRA: 鎳氯電池;Li-ion: 鋰電池;Fuel cell: 燃料電池;Metal-air: 金屬空氣電池;VRB: 液流電池;ZnbBr: 液流電池;PSB: 液流電池;Solar Fuel: 太陽能燃料電池;SMES: 超導儲能;Flywheel: 飛輪; Capacitor/Supercapcitor: 電容/超級電容;AL-TES: 水/冰儲熱/冷系統;CES:低溫儲能系統;HT-TES:儲熱系統。
總體來說,目前研究發展主要還是集中於超級電容和電池(鋰電池、液流電池)上。材料領域的突破才是關鍵。
====================可靠儲能後的電網會是什麼樣======================
1)支撐實現能源互聯網,智能電網。
儲能是智能電網實現能量雙向互動的重要設備。沒有儲能,完整的智能電網無從談起。2)利用儲能技術面對新能源考驗
主要就是平抑、穩定風能、太陽能等間歇式可再生能源發電的輸出功率,提高電網接納間歇式可再生能源能力。3)減小峰谷差,提高設備利用率
電網企業在調峰和供電壓力得到緩解的同時,可獲取更多的高峰負荷收益。4)提高電網安全可靠性和電能質量
提供應急電源;減少因各種暫態電能質量問題造成的損失。
以上。
大規模儲能系統現在世界範圍內仍處於研究狀態。前景當然不用說了,要是能弄出來,無疑是引爆新能源發展的導火索。你想想,如果有人發明了一個系統,可以存放並可控使用巨大的能量,先不說得不得諾貝爾獎,就連飛出銀河系,拯救塞伯坦星都成為了現實。
目前電力系統儲能最成熟的方案有兩個:抽水蓄能和壓縮空氣儲能。這兩種方案目前的難點都在於選址,前者對山地形貌要求高,後者對地質結構要求高。我看到有答案說這個方法很蛋疼,其實這兩種方式是工程中最靠譜的方法。工程界關心的不是酷炫,而是可靠性和成本。
其他理論上人類已經想到的儲能方式有:超導電磁儲能,電化學儲能,機械儲能。相對來說,前景較好的是前兩個。他們的瓶頸都是在於材料。電化學儲能中最靠譜的是全釩液流釩電池技術,前途可觀。
現在的問題就是找不到那麼一種介質或形式來存儲這麼大的能量。現在有些地方建了儲能水電站,就是電量足的就用這些電帶動抽水機,將水抽到高處存起來,電量不足的時候就用這些水來發電。這麼做是不是有點蛋疼啊。
我覺著能大量儲存電能的東西也就是地球了,如果可能的話就把多餘的電送到雲里。雲彩和大地形成一個巨大的電容,這樣應該能存不少電吧。名字我都想好了,就叫「雲電池」吧,哈哈,這名字很虎吧。這種危險的事情就留給牛人們去研究吧。
題主想問的應該是電化學儲能。大規模儲能電站的話,國內就是冀北、天津、深圳的一些試點項目,主要問題是(國產)電池的效率太低,鈉硫電池充放電效率甚至70%都不到,而且運行上補貼不足(儲能參與AGC補貼機制還不完善)導致電站都是在虧本運行的。不過作為示範項目來說,目的不是盈利,國網也不差錢,所以並沒有什麼關係。
大規模儲能參與調頻是未來主要應用方向。
問題就是由誰出錢。如果有合適的補貼政策,儲能電站系統會跟雨後春筍一樣。類似的可以參考地面光伏電站。
2016年上半年儲能行業發展九大趨勢
【無所不能 文| CNESA李岱昕】 時間進入2016年,隨著我國電力體制改革不斷深化和能源互聯網興起、「三北」地區調峰調頻需求的增加以及棄風棄光問題的凸顯,儲能在可再生能源消納、分散式發電和微網等領域的應用價值受到越來越多的重視。2016年上半年中國儲能產業發展呈現出以下特點:
一、多個大型項目規劃或投運,中國儲能裝機規模保持持續快速增長
2016年上半年,中國新增投運儲能項目規模28.5MW
2016年上半年,中國已公布的儲能項目建設規劃累計規模已經達到400MW
據中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)項目庫的統計,2016年上半年中國新增投運儲能項目規模28.5MW,主要布局於西北地區的集中式可再生能源併網領域。在新增投運的9個項目中,格爾木時代新能源光儲電站項目和科陸電子甘肅玉門風光儲項目因規模分別達到15MW和10MW,成為其中的代表項目。
除了多個項目建成投運,2016年上半年更為引入注目的是中國企業對於規劃部署儲能項目的大力度和高熱情。據CNESA項目庫的統計,僅2016年上半年,中國已公布的儲能項目建設規劃累計規模已經達到400MW。以三星陽光、大連融科、南都電源為代表的儲能技術企業和系統集成商紛紛參與到大型儲能項目的規劃和建設中,涉及鋰離子電池、液流電池、鉛蓄電池等多種儲能技術,主要應用於電力調頻調峰、大規模可再生能源併網、工商業微網等領域。可以預見,未來一到三年,隨著這些項目建成投運,中國儲能裝機規模將會保持持續快速增長之勢。
二、能源政策密集出台,儲能成為規劃布局的重點領域
儲能技術創新發展路線逐漸清晰
能源互聯網、電力輔助服務、微網、多能互補等,為儲能拓展應用市場注入強心劑
2016年,隨著我國經濟和社會發展進入十三五階段,面對能源革命的新要求,國務院、發改委、能源局針對我國能源結構調整、技術創新、裝備製造、智能電網建設、可再生能源發展等領域出台了多項政策,指導我國能源工作的開展。相關政策的出台也將為儲能在能源互聯網、電力輔助服務、微網、多能互補等領域拓展應用市場注入一陣強心劑。
作為安全清潔高效的現代能源技術,儲能在《能源技術革命創新行動計劃(2016-2030年)》、《國家創新驅動發展戰略綱要》、《中國製造2025—能源裝備實施方案》等多項政策中被重點提及。相關政策清晰描繪了儲能技術的創新發展路線圖,重點技術攻關、試驗示範、推廣應用的儲能技術裝備。
作為實現能源互聯和智慧用能、提升可再生能源消納能力、促進多種能源優化互補的重要支撐技術,儲能的重要性和應用價值也在《關於推進「互聯網+」智慧能源發展的指導意見》中得到體現。在能源互聯網背景下,儲電、儲熱、儲氫、儲氣等都涵蓋在了儲能的範疇里,通過不同形式的能源存儲,實現電力、熱力、交通、油氣等用能領域的互聯互通和多種能源形式的綜合利用,儲能的應用範圍也隨之擴大。
三、電力體制改革不斷深入,儲能收穫更多市場機會
用戶側儲能迎來發展空間,工商業分散式儲能備受關注
2016年上半年,隨著新一輪電改在促進清潔能源多發滿發、輸配電價改革、電力市場建設、售電側改革、開展需求響應等方面持續推進,電力市場化程度的提升為打開儲能潛在市場、拓展儲能商業模式、挖掘儲能應用價值創造了巨大契機。特別是全國各地售電公司紛紛成立和輸配電價改革政策相繼落地,為構建靈活多樣的電價機制、拓展儲能在用戶側的應用創造了更為廣闊的空間。
2016年上半年,儲能在用戶側的分散式應用已經展現出良好的應用價值和機遇,這其中以工商業分散式儲能最受關注。布置在工商業用戶端的分散式儲能系統配置靈活、單個項目投資低、與用戶實際需求貼近,可與分散式光伏發電、削峰填谷、電費管理、需求響應等密切聯繫。目前比亞迪、中恆普瑞、協鑫集成等企業都已經針對工業園區規劃和部署了大型分散式儲能項目,以利用峰谷價差節省電費開支為主要目的,同時兼顧提供光伏利用水平、參與需求響應、延緩電力系統改造升級、參與電力輔助服務等收益點。據測算,在工商業用電峰谷價差較大的地區,利用儲能削峰填谷節省電費的投資回報期已經可以縮短到五年,儲能在工商業領域的應用展現出良好的經濟效益。
四、電儲能取得參與「三北」地區調峰輔助服務的主體地位
《關於促進電儲能參與「三北」地區電力輔助服務補償(市場)機制試點工作的通知》,明確給予儲能獨立的電力市場主體地位
2016年6月國家能源局正式下發儲能參與電力系統調峰調頻的支持政策——《關於促進電儲能參與「三北」地區電力輔助服務補償(市場)機制試點工作的通知》。該文件是今年3月份能源局市場監管司起草的《國家能源局關於電儲能參與「三北」地區調峰輔助服務工作的通知(徵求意見稿)》的最終落地版本。
該文件是今年第一份針對儲能行業的實質性支持政策,對於建立儲能參與的輔助服務共享分攤機制,充分發揮電儲能技術在電力調峰、調頻方面的優勢,推動我國儲能產業健康發展都具有重要意義。
首先,政策首次明確給予儲能獨立的電力市場主體地位,在輔助服務領域,儲能獲得了一個與發電企業、售電企業、電力用戶地位相當的身份認可。其次,政策鼓勵儲能投資主體多元化,鼓勵在新能源基地建設集中式儲能設施,鼓勵在小區、樓宇、工商企業等用戶側建設分散式儲能設施,儲能在削峰填谷、快速響應、促進可再生能源消納等方面的應用價值獲得認可。再次,政策促進發電廠和用戶側電儲能設施參與調峰輔助服務,並對電網企業、電力調度機構提出了服務和保障要求。
五、電池企業投資擴產進入白熱化階段,擴展儲能業務成為未來發展重點
新能源汽車的快速推廣應用極大地帶動了國內動力電池的需求量。在動力電池供不應求的局面下,2016年上半年,比亞迪、力神、中航鋰電、國軒高科、沃特瑪等國內主要動力電池企業紛紛發布了投資擴產計劃;另一方面,以猛獅科技、雙登、南都電源為代表的鉛蓄電池企業也在大力投資建設動力鋰離子電池生產基地。
根據中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)的不完全統計,2016年上半年國內主要企業已公布的動力鋰離子電池規劃新增產能已經達到120GWh,可以說電池企業的投資擴產已經進入白熱化階段。如果規劃新增項目全部順利建成投產,這些產能將在2018年前後投向市場,屆時國內鋰離子電池市場將面臨供過於求的壓力。除了現有的新能源汽車、電動自行車、電動工具等應用市場,儲能正在受到電池企業的普遍重視,成為未來拓展的重點市場。
六、專業化儲能企業相繼成立,部署大規模儲能生產能力
從2015年至2016年上半年,國內已經有多家專業化儲能企業成立,規劃的儲能生產能力都超過了百兆瓦時,從事戶用儲能產品的生產開發、提供儲能系統解決方案等業務。目前國內已成立的專業化儲能企業主要包括兩種類型:
電池生產企業與PCS企業、系統集成商開展合作,成立專業化儲能企業,代表性的合作企業包括:
陽光電源與三星SDI
2016年7月,陽光三星儲能裝備生產項目正式投產。陽光三星儲能電源有限公司由陽光電源股份有限公司和韓國三星SDI株式會社合資成立,總投資1.7億美元,具備年產2000兆瓦時的電力儲能設備生產能力。
科陸電子與LG 化學
科陸電子與LG化學達成合作,擬在中國合資設立深圳科樂新能源科技有限公司,註冊資本為350萬美元。合營公司計劃一期生產規模為電池包年產能超過 400MWh,產線計劃於 2017 年初正式批量投產運營。
億緯鋰能與沃太能源
億緯鋰能參股沃太能源,持有沃太能源12.5%的股權。沃太能源主要從事光伏儲能、能源管理等業務,並且在澳洲、德國等市場建立起銷售網路,此次參股將幫助億緯鋰能開拓儲能應用市場。
傳統光伏企業藉助在光伏系統開發建設方面的優勢開闢儲能業務,成立專業化儲能企業,代表企業包括:
協鑫集成儲能
協鑫集成布局儲能產業成立蘇州協鑫集成儲能科技有限公司,項目建成後將形成年產500MWh儲能電池產能。目前首款儲能產品E-KwBe NC-S系列已經完成開發,並已形成訂單。未來公司將面向分散式光伏、工商業儲能,電網級儲能、消費等領域推出一系列化儲能產品。
天合儲能
天合光能成立天合儲能有限公司,公司定位系統集成商,其業務將覆蓋工商業用戶及公共事業電網儲能、家庭儲能、離網應用儲能、通信電源和汽車動力電源等幾大板塊,並提供相應解決方案。
七、海外戶用儲能市場日漸成熟,中國儲能企業強勢參與
近年來,以德國、澳大利亞、美國、日本等國家為代表,分散式和戶用儲能快速發展起來。當地政府制定的儲能安裝補貼、投資稅收優惠和需求響應激勵機製為上述國家拓展儲能應用、構建商業模式、盤活社會資本、激發民眾參與提供了強大推動。同時輔之以快速發展的分散式光伏發電和大幅退坡的上網補貼電價,以戶用光儲為代表的分散式儲能應用在削峰填谷、節省電費開支、延緩輸配電擴容升級等方面已經展現了良好的經濟效益。
在特斯拉、Sonnenbatterie、LG Chem等公司面向全球發布戶用儲能產品的同時,國內儲能技術企業也瞄準澳大利亞、德國等海外市場,推出家用儲能產品。2016年以來,根據CNESA研究部的調研,科陸電子、沃太能源、中航鋰電、協鑫集成儲能、中興派能、天合儲能等企業紛紛發布了戶用儲能產品,容量在2.5kWh至7kWh之間,主要採用鋰離子電池技術,同時配套智能能量管理系統,針對戶用光伏儲能應用提供解決方案。以國內鋰離子電池、鉛蓄電池的強大技術和生產能力為支撐,中國儲能企業正在通過尋找當地經銷商、與當地光伏安裝企業和儲能系統集成商建立合作夥伴關係等多種形式,積極開拓澳大利亞、德國、美國等國家的戶用儲能市場。
八、地方政府布局儲能產業,助推當地產業轉型升級
企業熱情高漲的同時,地方政府也敏銳地捕捉到了儲能產業發展的機遇。2016年,以大連、青海、畢節、宜春等為代表的地區也在大力布局發展儲能產業,建設產業化基地和示範應用中心,助推當地產業轉型升級。
大連
2016年3月,《大連市人民政府關於促進儲能產業發展的實施意見》發布,大連市提出到2025年,以全釩液流電池儲能裝備和鋰離子動力電池的研發製造為核心,形成從材料製備到系統集成全產業鏈的儲能產業體系,儲能及相關產業實現產值500億元。國家能源局也於2016年4月印發《關於同意大連液流電池儲能調峰電站國家示範項目建設的復函》,批複同意大連市建設國家化學儲能調峰電站示範項目,規模為20萬千瓦/80萬千瓦時。這是國家能源局在全國範圍內首次批准建設國家級大型化學儲能示範項目,極大地推進了大連市液流儲能技術和裝備的產業化和推廣應用。
青海
「十三五」期間,青海省將鋰電產業列為重點打造的4個千億元產業之一。青海省已探明鋰資源儲量佔全國儲量的80%以上,目前青海省正在規劃並建設以鹽湖提鋰、碳酸鋰、正負極材料、薄膜、動力及儲能電池、電控系統和電動汽車為核心的新能源、新材料全鏈條產業,打造我國具有重要影響力的千億鋰電產業基地。電動汽車的推廣應用先期啟動西寧和海東市,儲能應用主要結合海西,海南,海北的光伏風電產業。
畢節
繼2014年末中國首個1.5兆瓦壓縮空氣儲能—多能分散式微網示範項目在畢節開工建設,2016年我國首家大規模物理儲能的國家級研發中心也正式落戶貴州省畢節市。國家能源大規模物理儲能技術(畢節)研發中心是畢節市首個國家級研發中心,也是中國大規模物理儲能領域的首個國家級研發中心。項目建設完成後,將成為亞洲最大、具有全球影響力的大規模物理儲能研發中心,為大規模物理儲能系統研發、示範和產業化提供整體解決方案。
九、動力電池梯次利用政策市場環境具備,機遇與風險共存
隨著電動汽車的快速推廣應用,預計未來幾年動力電池將進入大規模退役階段。2016年初工信部發布《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策(2015年版)》,明確提出動力電池回收利用實施生產者責任延伸制度,電動汽車生產企業應承擔電動汽車廢舊動力蓄電池回收利用的主要責任,動力蓄電池生產企業應承擔電動汽車生產企業售後服務體系之外的廢舊動力蓄電池回收利用的主要責任。在政策和市場環境都已具備的2016年,退役動力電池梯次利用於儲能也成為動力鋰離子電池企業普遍研究和關注的重點領域。
根據CNESA研究部的調研,目前國內主要動力電池企業都已經開始對梯次利用進行技術研發和應用示範。面對梯次利用的巨大市場容量,如何解決退役動力電池技術性能降低與梯次利用技術成本增加之間的矛盾、如何為梯次利用電池系統制定合理的市場價格、如何選擇合適的儲能應用領域、如何建立完善的規範標準保障梯次利用有效開展等一系列問題都需要國內儲能企業共同努力加以解決,以此從資源、環境、社會、經濟等多方面保障新能源汽車和儲能產業的健康可持續發展。
綜上所述,隨著應用價值效果顯現、政策支持力度加大、產業投資氛圍強化,目前國內對於儲能產業發展已經形成了良好穩定的預期,期待2016年下半年中國儲能產業發展更上一層樓。
本文經授權轉發自中關村儲能產業技術聯盟,未經許可不得轉載
大規模的儲能當屬抽水蓄能,此種技術相當的成熟,在調峰調頻中起到至關重要的作用。我猜想你想問可能是大規模的化學電池儲能的應用方面的問題,化學電池儲能伴隨著風能太陽能電站的湧現,而逐漸的被業內人士所提及,在北美,歐洲都有較多的示範項目。在我國,國家電網以及南方電網也有較大型的示範項目,就現階段而言,也僅限於研究階段,距離大規模的商用還有一段路要走。主要受制於:電池性能以及成本;完善的解決方案;激勵政策。電池方面,我國大規模示範的電池包含鋰電池,液流全釩電池,以及在一些微網中應用鉛碳電池,而其中的佼佼者就是鋰電池,有權威人士曾經說過,鋰電池要將成本降到1500元/kwh,循環次數達到5000次以上才有競爭力,才有可能進行大規模的儲能應用,儲能的示範項目也是在驗證這些電池的性能,推動電池行業的發展。完善的解決方案:PCS是銜接電池與電網之間的核心環節,由電力電子器件組成,結合精確地控制系統可以與電網調度等系統相結合,肩負著能量轉換的重任。包含削峰填谷,調頻調峰,平滑潔凈能源輸出等應用模式,無一不需要通過PCS來實現。而現在PCS的拓撲結構呈現多元化,介面聯通性都不佳,不利於系統的整合,所以需要出台一系列的標準來規範。PCS的結構功能的標準化,可以為形成完備的解決方案掃清硬體障礙。那麼還涉及到軟性的問題,解決方案的形成。打個比方來說,如果一個50MW的風場,如何配置合適的容量(kW/kWh)來滿足其平滑輸出的功能?這需要一系列的數值統計,模擬驗證等研究工作來支撐,這就體現了現在的示範項目的作用,可以通過示範研究得出基本的方法論,來為形成解決方案鋪平道路。激勵政策,這個是現在最匱乏的。正所謂無利不起早,商業化必須要有真金白銀的價值回報,動輒上千萬的項目,沒有商業回報,是不會大規模鋪開的。而且通過激勵政策,也能夠加速製造企業的創新步伐,使得市場能夠良性發展。至於其應用前景,作為分散式能源的有利補充,儲能可以作為有利的緩衝環節使得智能電網更加適應多種能源結構並存的局面,我本人還是比較看好其發展。以上皆為我的片面之言,還望酌情採納指正。
應該由下一個工業革命---材料革命解決問題
如果能夠兼得 大容量,大功率,高效率,響應速度快 的儲能,超導飛輪儲能會是一個很有前景的技術方案。
可以理解為一個懸浮在真空中高速旋轉的非同步電動機轉子,根據外接電力電子變換器,可以快速響應能量的輸出或輸入。而儲能容量取決於轉子的轉動動能,由於是在真空中旋轉,幾乎無損耗。整個系統的損耗在於真空杜瓦的熱泄露,需要制冷機製冷,保持超導材料的超導態,幾乎可以忽略不計。
手機打字太累,有感興趣的再說吧。
現在能真正意義上做到大容量的只有抽水儲能了,就是那種抽水電站。一個抽水電站的容量抵得上電化學儲能一年的裝機容量。但是問題在於不是每個地方都有條件建這種大規模的抽水電站。
電化學儲能這兩年炒得比較火,主要就是用在風光電併網和分散式微網上。國內比較有代表性的風光電併網就是張北風光儲示範項目;微電網方面有很多,但是容量都比較小。目前主要的問題還是成本高,電價下不來。
還有一種在國外搞的比較火熱的儲能方式是飛輪儲能,這個搞的比較好的是Beacon Power,這兩年他們在愛爾蘭做了一個歐洲混合飛輪儲能電站項目,容量有20mw。這方面國內技術落後很多。
其實問題很簡單,現在的電池太貴了,或者太便宜的電池壽命不夠。
另一個就是,除了用電池,沒有其他更方便的辦法,尤其是針對中小規模的用戶,兆瓦時跟千瓦時級,根本不可能去建一個水庫。
儲能毫無疑問有巨大需求,只是現有電池不能滿足需要而已。
一旦廉價,長壽命的電池出現,儲能就會有很大前景。
目前典型的大容量電池儲能應用就是國家風光儲輸示範工程和深圳寶清儲能電站了
不掙錢
現在還沒有大規模儲存電能的技術手段,所以電力系統中都是生產出來就立刻輸送到用戶用掉。
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