中國儲能網訊:儲能技術對可再生能源利用產業(yè)發(fā)展有著十分關鍵的影響。電力生產過程是連續(xù)進行的,發(fā)電、輸電、變電、配電和用電必須時刻保持平衡關系。由于可再生能源發(fā)電側常存在間歇性與不穩(wěn)定性,而電力系統(tǒng)的用電側負荷也必然存在峰谷差,由此給電網調度造成了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)解決方式是留有很大備用容量,造成系統(tǒng)設備運行效率偏低。太陽能熱發(fā)電正因為可以與低成本大規(guī)模的儲熱系統(tǒng)結合,實現連續(xù)穩(wěn)定平穩(wěn)的“柔性”電能輸出,克服了目前風力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電電站由于無法大規(guī)模使用蓄電池,而造成輸電品質差、對電網“剛性”沖擊大的缺陷,被國內外普遍認為是可再生能源發(fā)電中最具前景的發(fā)電方式,有望成為未來的主力能源。
儲能技術應用的程度將決定可再生能源產業(yè)發(fā)展水平
國際上,化石能源供應不足已經成為全球經濟發(fā)展的瓶頸。同時,使用化石能源造成的嚴重環(huán)境問題已經受到世界各國高度重視,歐洲、北美、俄羅斯、中國等國家和地區(qū)紛紛把未來清潔能源開發(fā)的重點逐步轉向可再生能源。德國已經宣布,2022 年將停止核電站的應用,全部轉向清潔可再生能源的應用。然而由于可再生能源發(fā)電常具有不穩(wěn)定性和間歇性的特點,大規(guī)模開發(fā)和利用將使供需矛盾更加突出。目前全球棄風、棄光問題普遍存在,嚴重制約了可再生能源產業(yè)的發(fā)展。
而我國近些年太陽能熱發(fā)電之所以能異軍突起,原因正在于太陽能熱發(fā)電不同于以往的太陽能光伏發(fā)電與風力發(fā)電,它具備規(guī)模化儲熱功能。直觀地說,它可以實現安全、可靠、經濟、靈活、可調控的全天候發(fā)電,這是以往可再生能源發(fā)電技術不具備的優(yōu)勢,所以太陽能熱發(fā)電的高溫儲熱環(huán)節(jié)是整個熱發(fā)電系統(tǒng)中最為關鍵的一部分。借助儲能技術,可再生能源發(fā)電從低價值、計劃外的電源轉向高價值、高可靠的電力供應,獲得了更加寬廣的市場前景。因此,儲能技術必將成為未來可再生能源電力行業(yè)產業(yè)發(fā)展的共同選擇。
儲能技術的突破和創(chuàng)新是可再生能源產業(yè)能否順利發(fā)展的關鍵
我國儲能應用市場前景很大。根據國家發(fā)展改革委、國家能源局2016 年4 月印發(fā)的《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016~2030 年)》顯示,到2020 年,我國將示范推廣100 兆瓦級全釩液流電池儲能系統(tǒng)、10 兆瓦級鈉硫電池儲能系統(tǒng)和100 兆瓦級鋰離子電池儲能系統(tǒng)等一批趨于成熟的儲能技術。新一輪電力體制改革將為新能源分布式電源和儲能應用打開市場。
當然,太陽能熱發(fā)電產業(yè)化發(fā)展離不開儲能技術的突破與創(chuàng)新。伴隨著太陽能熱發(fā)電標桿電價出臺、首批太陽能熱發(fā)電示范項目確定,2016 年成為太陽能熱發(fā)電產業(yè)化發(fā)展的第一年。國家太陽能光熱產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事單位——北京工業(yè)大學在熔鹽傳熱蓄熱方面的研究也得到國際同行的高度關注;國家太陽能光熱產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟會員單位—— 深圳金釩能源科技有限公司在甘肅阿克塞50 兆瓦高溫熔鹽槽式太陽能熱發(fā)電項目首期驗證平臺項目采用的就是高溫熔鹽儲熱技術,這個裝機200kW 的高溫熔鹽槽式驗證平臺(沒有任何補燃裝置),按照15 小時的儲能容量設計, 代表著目前國際最高技術水平。
此外,近日,SolarReserve 計劃在美國建設Sandstone Energy X 太陽能熱發(fā)電項目,該項目將采用熔融鹽塔式技術路線。據稱Sandstone Energy X 項目的關鍵在于“將儲能做到極致”——該項目擁有20000MWh 的儲熱容量,其儲能容量使南加州愛迪生電力公司(Southern California Edison )投標的400MWh AES 蓄電池系統(tǒng)相形見絀,因此該項目號稱是“世界上最大的儲能蓄電池?!?
加強儲能技術攻關有助于推動太陽能熱發(fā)電商業(yè)化
太陽能熱發(fā)電可以通過儲能,使得太陽能發(fā)電由不穩(wěn)定電源變成可以長時間連續(xù)供電的穩(wěn)定電源。正因為如此,各國都在努力攻關,國際上很多企業(yè)和研究機構在儲熱方面做了很多創(chuàng)新研發(fā)工作。美國20 年前就建立了具備熔融鹽儲熱10MWe Solar Two 太陽能熱發(fā)電站,對熔融鹽規(guī)?;瘋鳠醿峒夹g進行了驗證;意大利ENEA 、德國DLR、法國CNRS、瑞士PSI、中國科學院電工研究所等眾多著名研究機構也紛紛對儲能材料、儲能裝置、儲能系統(tǒng)等方面開展深入研究工作。儲能技術進一步發(fā)展,需要從材料、工藝、設備、運行控制、系統(tǒng)管理等全方面加以解決,涉及到材料、熱工、機械、電子、化工工藝裝備多方面的科學問題,所以需要我們通過產學研緊密聯(lián)系,跨學科、多領域的集成合作,共同推動儲能技術創(chuàng)新。




