智能電網(wǎng)需混合型儲能技術(shù)

日前召開的2013第三屆北京國際儲能大會透露，目前儲能已是智能電網(wǎng)、可再生能源接入、分布式電源、微網(wǎng)、電動汽車等產(chǎn)業(yè)發(fā)展必不可少的支撐技術(shù)，是新能源領(lǐng)域投資的熱點之一，商機無限。但是，單一的儲能技術(shù)很難同時滿足能量密度、功率密度、儲能效率、使用壽命、成本等性能指標(biāo)，因此未來各種儲能技術(shù)將共存發(fā)展，各得其所，各取所長。

儲能是智能電網(wǎng)的必要組成

“目前，分布式電源接入量還較小，對電網(wǎng)的影響還不明顯。然而，隨著未來分布式電源的大量接入，尤其在局部將對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響，屆時為保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行很可能就要‘棄光’。因此，要提高可再生能源的發(fā)電效率，就要在電網(wǎng)中加入儲能系統(tǒng)�！盭tremePower副總裁兼亞太區(qū)總經(jīng)理劉家良在2013第三屆北京國際儲能大會上指出。

其實，近年來，我國已經(jīng)開展了有關(guān)分布式能源與儲能結(jié)合的研究，如國家電網(wǎng)張北風(fēng)光儲輸示范項目、冀北圍場分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)項目、蒙東陳巴爾虎旗分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)等，這些項目不僅為儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明了方向，也為風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源接入提供了有效的解決辦法。

除可再生能源接入、分布式電源外，儲能也是微網(wǎng)、電動汽車等發(fā)展必不可少的支撐技術(shù)，是智能電網(wǎng)的必要組成部分，滲透于電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、變、配、用各環(huán)節(jié)，不僅可平抑峰谷差，減少發(fā)電功率調(diào)整，還可以提高傳統(tǒng)發(fā)電效率，降低燃料成本，降低事故發(fā)生率，提高電網(wǎng)安全性。

中國科學(xué)院院士周孝信此前介紹：“目前我國正在建設(shè)的第三代電網(wǎng)，以清潔能源發(fā)電占較大份額和智能化為主要特征，發(fā)電形式將是大型集中式發(fā)電和分布式發(fā)電相結(jié)合�！币虼耍�電力系統(tǒng)中的儲能系統(tǒng)也將分為大規(guī)模集中式儲能系統(tǒng)和大規(guī)模分布式儲能系統(tǒng)，也就是說，將沒有一種儲能技術(shù)可全面滿足智能電網(wǎng)接納可再生能源的需求。

據(jù)介紹，儲能技術(shù)主要有物理儲能( 如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等) 、化學(xué)儲能( 如各類蓄電池、可再生燃料電池、液流電池、超級電容器等) 和電磁儲能( 如超導(dǎo)電磁儲能等) 等。近年來，隨著我國電網(wǎng)運營面臨用電負(fù)荷持續(xù)增加、間歇式能源接入占比擴(kuò)大、調(diào)峰手段有限等因素影響，這些儲能技術(shù)得到了不同程度的發(fā)展，但由于這些儲能技術(shù)特點不同，其發(fā)展趨勢、應(yīng)用前景、商業(yè)化程度等也各不相同。

混合型儲能技術(shù)成發(fā)展方向

其中，飛輪儲能、超導(dǎo)儲能適合于需要提供短時較大的脈沖功率場合，抽水蓄能、壓縮空氣儲能等適合于系統(tǒng)調(diào)峰、大型應(yīng)急電源、可再生能源并網(wǎng)等場合。同時，大規(guī)模儲能技術(shù)中只有抽水蓄能技術(shù)較成熟，但卻受地理環(huán)境、建設(shè)周期的約束;鉛酸電池技術(shù)成熟，但因鉛是重金屬污染源，因此不是未來的發(fā)展趨勢;鋰離子電池成本較高，產(chǎn)品性能目前尚無法滿足儲能要求，且其經(jīng)濟(jì)性還無法實現(xiàn)商業(yè)化運營。

因此，有研究表明，不存在各項特性均優(yōu)于其他技術(shù)的通用型儲能技術(shù)，而且在國內(nèi)儲能技術(shù)沒有突破性進(jìn)展時，將不同的儲能介質(zhì)結(jié)合起來使用，可以取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。

例如，國家電網(wǎng)張北風(fēng)光儲輸示范項目儲能電站就采用磷酸鐵鋰電池14兆瓦、鈉硫電池4兆瓦、液流電池2兆瓦，總?cè)萘?5兆瓦時，多類型儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)應(yīng)用規(guī)模居世界首位。據(jù)國網(wǎng)新源張家口風(fēng)光儲示范電站有限公司相關(guān)人士介紹：“液流電池擴(kuò)容性好，充放電壽命長，循環(huán)次數(shù)多;鈉硫電池是高溫電池，比能量高，占地小。幾種電池一起使用后如何和風(fēng)光配合，如何聯(lián)合運行，都還需要探索�！�

此外，與會嘉賓還表示，在加大儲能技術(shù)研發(fā)力量的同時，還需建立適合我國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)、接入標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)體系。IEEE中國區(qū)首席代表華寧指出：“我們需制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，將儲能系統(tǒng)無縫連接到智能電網(wǎng)中�！�