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中國儲能網(wǎng)訊:國家發(fā)改委、財政部、科技部、工信部、國家能源局近日聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進儲能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確提出未來10年內(nèi)分兩個階段推進相關(guān)工作,第一階段實現(xiàn)儲能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡,第二階段實現(xiàn)商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變。 近年來,隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速推進,儲能在能源發(fā)展和電力系統(tǒng)運作中的應(yīng)用價值逐漸顯現(xiàn)

2017-11-28 15:57:43 · 電氣圈   閱讀:183
中國儲能網(wǎng)訊:國家發(fā)改委、財政部、科技部、工信部、國家能源局近日聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進儲能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確提出未來10年內(nèi)分兩個階段推進相關(guān)工作,第一階段實現(xiàn)儲能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡,第二階段實現(xiàn)商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變。 近年來,隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速推進,儲能在能源發(fā)展和電力系統(tǒng)運作中的應(yīng)用價值逐漸顯現(xiàn)

中國儲能網(wǎng)訊:國家發(fā)改委、財政部、科技部、工信部、國家能源局近日聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進儲能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確提出未來10年內(nèi)分兩個階段推進相關(guān)工作,第一階段實現(xiàn)儲能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡,第二階段實現(xiàn)商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變。

近年來,隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速推進,儲能在能源發(fā)展和電力系統(tǒng)運作中的應(yīng)用價值逐漸顯現(xiàn)。

五種儲能技術(shù)

機械類儲能機械類儲能的應(yīng)用形式有抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。目前最成熟的大規(guī)模儲能方式是抽水蓄能,其基本原理是電網(wǎng)低谷時利用過剩電力,將作為液態(tài)能量媒體的水從低標(biāo)高的水庫抽到高標(biāo)高的水庫,電網(wǎng)峰荷時高標(biāo)高水庫中的水回流到下水庫推動水輪發(fā)電機發(fā)電。

電氣類儲能電氣類儲能的應(yīng)用形式有超級電容器儲能和超導(dǎo)儲能。其中,超導(dǎo)儲能是利用超導(dǎo)體的電阻為零特性制成的儲存電能的裝置,其不僅可以在超導(dǎo)體電感線圈內(nèi)無損耗地儲存電能,還可以通過電力電子換流器與外部系統(tǒng)快速交換有功和無功功率,用于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、改善供電品質(zhì)。

電化學(xué)類儲能電化學(xué)類儲能主要包括各種二次電池,有鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液流電池等。這些電池多數(shù)技術(shù)上比較成熟,近年來成為關(guān)注的重點,并有許多實際應(yīng)用。

熱儲能在一個熱儲能系統(tǒng)中,熱能被儲存在隔熱容器的媒質(zhì)中,以后需要時可以轉(zhuǎn)化回電能,也可直接利用而不再轉(zhuǎn)化回電能。熱儲能有許多不同的技術(shù),可進一步分為顯熱儲存和潛熱儲存等。

化學(xué)類儲能化學(xué)類儲能主要是指利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體。利用待棄掉的風(fēng)電制氫,通過電解水將水分解為氫氣和氧氣,從而獲得氫。以后可直接用氫作為能量的載體,再將氫與二氧化碳反應(yīng)成為合成天然氣(甲烷),以合成天然氣作為另一種二次能量載體。

能源轉(zhuǎn)型將對傳統(tǒng)能源體系產(chǎn)生顛覆性影響,間歇性、分散式的可再生能源占比提高,供需失衡更加明顯。通過在適當(dāng)時間吸收與釋放電力,儲能技術(shù)能夠幫助實現(xiàn)供需平衡,未來將成為相關(guān)業(yè)務(wù)中必不可少的組成部分。

活躍于能源市場價值鏈上不同位置的參與企業(yè)在不同時間單位上的需求各異,對儲能技術(shù)與商業(yè)模式的發(fā)展提出要求:

1、發(fā)電廠:解決黑啟動問題,優(yōu)化熱電聯(lián)產(chǎn),避免過剩電力的能量浪費。

2、系統(tǒng)運營商:應(yīng)對供需失衡階段的頻率偏移與電壓下降的突變。

3、電網(wǎng)運營商:解決需求變化帶來的問題,減少或延緩未來電網(wǎng)升級的投資活動。

4、大宗電力交易商:實現(xiàn)更大套利。

5、終端用戶:管理峰值需求進行管理,節(jié)約成本;出售私人發(fā)電電力或是電網(wǎng)電力。

我國集中式光伏和風(fēng)電裝機都已排名全球第一。經(jīng)歷了這段時間的“野蠻生長”,新能源“棄風(fēng)棄光”等嚴(yán)重問題開始出現(xiàn),解決消納問題成為行業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。隨著發(fā)展目標(biāo)從“數(shù)量至上”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤豳|(zhì)增效”,儲能對于新能源消納、微電網(wǎng)、電動汽車和電網(wǎng)調(diào)頻等領(lǐng)域具有重要意義,其“江湖地位”得到了前所未有的提高。

盡管發(fā)展勢頭積極向好,但事實上我國大部分儲能項目仍處于示范階段,未達到商業(yè)化應(yīng)用,能實現(xiàn)盈利的項目少之又少。儲能行業(yè)想要取得長足發(fā)展,進而實現(xiàn)規(guī)?;?、商業(yè)化,還需要切實解決一系列問題。重點包括三個方面:在經(jīng)濟性層面,如何提升儲能項目的盈利能力;在政策層面,如何構(gòu)建合理的市場機制;在技術(shù)層面,如何解決儲能的安全性和污染等問題。

先說經(jīng)濟性,盈利能力不強已經(jīng)成為制約儲能項目推廣的瓶頸。目前,儲能產(chǎn)業(yè)的盈利模式主要是依靠峰谷電價差套利,而該差價相比于建設(shè)電站、儲能電池的成本,尚不足以讓儲能項目盈利。再加上國內(nèi)存在交叉補貼的現(xiàn)象,國內(nèi)居民電價相對較低,導(dǎo)致戶用儲能在商業(yè)化運營上存在經(jīng)濟吸引力不足的問題。

再說政策,國內(nèi)尚沒有明確的關(guān)于電力輔助服務(wù)的市場化機制和價格。電力市場的市場化程度不足,導(dǎo)致儲能的價值無法在市場上得到充分體現(xiàn)。雖然在新電改的推動下,電力現(xiàn)貨市場建設(shè)、開展需求響應(yīng)、輸配電價改革等相關(guān)政策正醞釀出臺,但總體來看儲能政策仍在一定程度上滯后于市場的發(fā)展需求。

另外,需要解決的還有技術(shù)問題。儲能技術(shù)對安全性要求非常嚴(yán)格,以保證發(fā)生燃爆等安全事故的概率降到最低。但市場上儲能產(chǎn)品的質(zhì)量良莠不齊,缺少自律的企業(yè)用劣質(zhì)產(chǎn)品低價沖擊市場的苗頭已初現(xiàn)端倪,導(dǎo)致電站中的蓄能系統(tǒng)嚴(yán)重劣化,系統(tǒng)壽命大幅縮短,存在很大的隱患。此外,化學(xué)電池在生產(chǎn)和棄置階段引起的污染問題,同樣也不容小視。

為什么說儲能需要技術(shù)突破?

電力儲存現(xiàn)在還沒有出現(xiàn)突破性技術(shù),雖然出現(xiàn)了很多化學(xué)儲能的方式,但現(xiàn)在看到的這些技術(shù)未必將會是未來的主流路線,將來一定會出現(xiàn)帶領(lǐng)儲能突破的技術(shù),就象存儲芯片帶來的智能手機革命。

儲能系統(tǒng)用于發(fā)電側(cè)示范工程及關(guān)鍵技術(shù)

中國電力科學(xué)研究院電工與新材料所儲能研究室主任李建林,就儲能系統(tǒng)用于發(fā)電側(cè)示范工程及關(guān)鍵技術(shù)進行分享。

1.國家風(fēng)光儲輸示范工程

有兩項作用:第一是整個風(fēng)光儲聯(lián)跟蹤和跟蹤出力的典型作用,要跟蹤那條線。第二個是平抑可再生能源發(fā)電速度的波動,通過幾年的示范下來以后,我們當(dāng)時設(shè)計的幾大作用是可以滿足的,并且,這邊有一個知識點和大家分享一下,我們863項目里得出兩個重要的指標(biāo):一個是跟蹤計劃出力的精度,精度是做到了正負(fù)5%,就是整個聯(lián)合出力要跟蹤那條線是正負(fù)5%,平抑可再生能源波動有兩個指標(biāo),一個是每分鐘的波動率2%,每10分鐘的波動率是7%,這三個值作為硬性的要求,所有風(fēng)電場或者光伏電站都能達到這些指標(biāo)以后,對電網(wǎng)的接入是很友好的,因為技術(shù)的進步,證明了通過儲能和風(fēng)電光伏配合,這些值都是能達到的,這是我們863定的指標(biāo),證明實際當(dāng)中也是能實現(xiàn)的,假如可以實現(xiàn)這些指標(biāo),就可以大幅度的提升風(fēng)電光伏的接納能力。

2.遼寧臥牛石風(fēng)電場

臥牛石風(fēng)電場位于遼寧省沈陽市法庫縣臥牛石鄉(xiāng)境內(nèi),安裝33臺1.5MW的風(fēng)力發(fā)電機組,裝機容量49.5MW。風(fēng)電場配置5MW×2h全釩液流電池儲能系統(tǒng)。風(fēng)電場以66kV電壓等級線路送至承擔(dān)600MW容量風(fēng)電場送出任務(wù)的220kV龍康變電站。

臥牛石儲能系統(tǒng)用于跟蹤計劃發(fā)電(儲能)、平滑風(fēng)電功率輸出,還將具備暫態(tài)有功出力緊急響應(yīng)、暫態(tài)電壓緊急支撐功能。

3.甘肅酒泉“電網(wǎng)友好型新能源發(fā)電”示范

甘肅智能一體化電源系統(tǒng)應(yīng)用于示范風(fēng)電場機組,系統(tǒng)經(jīng)兩路35kV架空線路匯集至3#升壓站主變à330kV母線;

1MW/1MWh鋰離子電池儲能系統(tǒng)將用于跟蹤計劃發(fā)電(儲能)、平滑風(fēng)電功率輸出,還將具備暫態(tài)有功出力緊急響應(yīng)、暫態(tài)電壓緊急支撐功能。

300kW超級電容儲能系統(tǒng):用于風(fēng)電機組背靠背變流器直流側(cè)電壓穩(wěn)定,提高風(fēng)電機組低電壓穿越能力,研究風(fēng)電機組與超級電容的配置原則;

4.格爾木50MWp新能源光儲電站

格爾木50MWp光伏電站:電站配置15MW/18MWh鋰電池儲能系統(tǒng),研發(fā)了基于調(diào)度端D5000的光儲聯(lián)合發(fā)電調(diào)度模塊,以期解決光儲并網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度問題,實現(xiàn)光伏發(fā)電最大化消納、提高跟蹤計劃能力,以達到減少”棄光”提高光伏電站上網(wǎng)電量的目的,為大規(guī)模集中式光伏電站解決”棄光”限電尋找一種可行的技術(shù)解決手段。

15MW/18MWh磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)由5個3MW/3.6MWh儲能單元組成,每個儲能單元由6個500KW/600KWh儲能機組組成。

主要作用是平滑光伏功率輸出、跟蹤計劃出力、減少棄光,提高光伏并網(wǎng)電能質(zhì)量。

相對于單獨的光伏發(fā)電,加入儲能系統(tǒng)后,光儲聯(lián)合跟蹤調(diào)度誤差明顯減小,儲能系統(tǒng)提高了光伏發(fā)電跟蹤調(diào)度計劃的能力;

u特定時間段內(nèi),光儲跟蹤誤差小于5%的概率基本達到90%以上;

u光儲跟蹤誤差未全部小于5%的原因是誤差超出了儲能系統(tǒng)的最大充放電能力。

5.山西電網(wǎng)若干個儲能調(diào)頻電站示范

機組與儲能系統(tǒng)配合效果良好,大幅度提高AGC性能指標(biāo),單日KP值由原來平均2.8左右提升至平均4.6左右,最高達5.0以上,補償費用得到大幅度提升。

6.吉林風(fēng)蓄儲示范工程

吉林風(fēng)蓄儲示范工程位于吉林省大安市安廣鎮(zhèn)。用于利用風(fēng)力發(fā)電提供大安市城鎮(zhèn)集中供暖中的清潔熱能。其中風(fēng)電場裝機200MW,清潔能源供暖工程配置了30MW的蓄熱式電鍋爐,同時在蓄熱式電鍋爐側(cè)配置了容量為1MW/0.5MWh移動式MW級儲能系統(tǒng),通過2臺500kW的PCS分別接至安廣供熱項目的2臺公用變低壓側(cè)。

利用風(fēng)電場在夜間負(fù)荷低谷期的棄風(fēng)電量,為蓄熱式電鍋爐供電,電鍋爐產(chǎn)生的熱量,一部分直接用于夜間電網(wǎng)低谷時段時居民供熱,另一部分儲存蓄熱裝置內(nèi),用于白天電網(wǎng)非低谷時段時居民供熱。

儲能融合儲熱系統(tǒng)消納風(fēng)電電量,經(jīng)計算共消納風(fēng)電電量952.97MWh,

風(fēng)電有效利用小時數(shù)提高了11.273h,上升了73.2%,效果顯著。

移動式儲能系統(tǒng)包括1套0.5MWh鋰電池儲能主系統(tǒng),2臺500KWPCS(雙向變流器),1套電池監(jiān)控系統(tǒng)、1個儲能集裝箱體和相關(guān)輔助系統(tǒng)。

我們需要儲能,我們迫切需要儲能。但是目前還沒有出現(xiàn)突破性的技術(shù),還不能促使儲能裝機容量大發(fā)展。我們不知何時才能掌握突破性儲能技術(shù),但我們相信儲能革命一定會來到,儲能裝機容量一定會有大的發(fā)展,電力一定會被大規(guī)模、可利用、可接受地儲存起來。

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