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儲能行業加速正當時 輸配電領域將成儲能應用主領域
 
時間:2016-08-23 16:06:20
 

不久前,國家能源局下發《關于促進電儲能參與“三北”地區電力輔助服務補償(市場)機制試點工作的通知》,明確了電儲能參與調頻調峰輔助市場服務的地位。


儲能種類多種多樣,主要分為物理儲能、電磁儲能和電化學儲能等類型。近年來,電化學儲能技術受到各國關注,據美國能源部DOE項目庫不完全統計,至2014年初,由美國、日本、歐盟、澳大利亞和我國等實施的MW及以上規模的儲能示范工程達180余項,其中電化學化儲能示范數量近百項,項目數占比為53%,在電化學儲能示范項目數中,鋰離子電池所占比重最高,達48%。


在眾多的儲能技術中,除了抽水蓄能之外,其它儲能技術還處于半商業化或研發階段。


技術經濟性不足是阻礙儲能技術應用推廣的一個重要原因。儲能的技術經濟性,可以體現在循環壽命、效率、全壽命周期發電、成本等方面。


事實上,自2015年起,國家陸續出臺多項支持儲能發展的政策。而隨著一系列政策利好,電力儲能技術或正迎來新風口。


行業加速正當時


隨著中國經濟不斷發展,預計在未來20年內,中國電力需求仍將持續增長。但與發達國家相比,目前中國人均用電量較低,且中國的用電結構可調整余地較大,中國用電的三個大頭分別是:73.5%的工業用電,11.8%的商業用電和11.8%的居民用電。而在美國、日本、德國、法國和韓國,工業用電的比例并沒有那么高,和商業用電和居民用電呈現三駕馬車的局面。同時,中國發電裝機容量世界第一,但燃煤火力發電比例過高、環保壓力巨大。電源結構面臨巨大變革。


目前中國正在大力發展可再生能源,由于風電、光伏發電出力的波動性和隨機性特征,大規模可再生能源接入和消納仍然面臨困難,致使“三北”地區棄風棄光嚴重。此外,大量分布式電源接入為配電網的控制保護和運行管理帶來挑戰。


更重要的是,我國城市負荷增加過快,這與局部的線路負載不均有關——有的地方根據不夠用,有的地方負載卻是空的。城市用電結構也在不斷發生變化,例如傳統的商場用電量較少(變壓器容量較小),近年來電商對傳統商業的沖擊下,商場(或商業中心)不得不引入餐飲及娛樂游戲場所,致使用量增大,需要增容。電動汽車也是一個例子,電動汽車需要有場地和配電資源,配電容量不足的地方,充電樁將無法安裝,因此這些問題也和城市快速增長、用電結構有關系。


上述形勢為儲能應用市場的形成帶來機會。隨著,儲能技術的不斷成熟和技術經濟性的不斷提升,儲能在電力系統的廣泛應用只是一個時間和契機的問題。


儲能應用的發展方向


十三五期間,儲能應用技術發展的方向:


一是儲能參與可再生能源發電從本地應用向系統級應用發展。理論上看,集中式儲能發電的趨勢可能要從過去的發電由單點接入點向系統級發展,由單點接入的向多點的綜合儲能發展,由功能性的接入到需求型導向應用發展,通俗上看,就是分布式儲能要實現高度融合。


二是儲能系統從單一功能走向多元化,由儲能終端的用電多樣化到最后形成聚合統一發揮作用。根據儲能的本體來講,重點是鋰離子電池。這時候長壽命、低成本、高安全是未來技術發展重點。


三是從功能性示范到需求導向型應用發展。目前,儲能的示范工程以展示新型儲能技術,并對其技術適用性進行評估為目的,未來儲能應用將更多從電網切實功能需求出發,完善相關理論基礎,建立模型和工具。


四是分散式儲能系統匯聚效應進一步發揮。未來,通過儲能的時空調節能力實現功率與能量流的二次分配,承載多能源有效融合,研制儲能能源路由器核心裝備,契合新型用電及多種能量互動,開發三位一體的新型智慧控制系統,開展基于儲能融合多能源接入、能量交互及新型用電的一體化工程示范。


而從應用角度來講,儲能在可再生能源應用比例和裝機比例明顯增加,在分布式和微網應用中增長速度也被重點關注。


在發電側,可以通過儲能技術快速響應速度,在進行輔助動態運行時提高火電機組的效率,減少碳排放,同時,避免動態運行對機組壽命的損害,減少設備維護和更換設備的費用。此外,儲能可以降低或延緩對新建發電機組容量的需求。


輸配電領域將是儲能應用的最主要的領域,調頻、電壓支撐、調峰、備用容量無功支持、緩解線路阻塞、延緩輸配電擴容升級和變電站直流電源領域,都將發揮儲能技術的價值。


在用戶側,由于用戶的個性化和互動化的需求要求比較高,儲能已經在這個領域有所應用。未來,除了幫助電力用戶實現分時段電價管理的手段,在電價較低時對儲能系統充電,在高電價時放電之外,儲能可以幫助用戶在自身用電負荷較低的時段對儲能設備充電,在需要高負荷時,利用儲能設備放電,從而降低自己的最高負荷,達到減低容量費用的目的,在電能質量方面,其可以提高供電質量和可靠性。


(作者系中國電科院首席專家) 

新聞來源:能源評論,作者:惠東


 
 
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