眾所周知,在經濟新常態下,我國對可再生能源的利用越來越重視。中國作為全球兩個最大的溫室氣體排放國之一,去年首次正式提出溫室氣體排放峰值將于2030年到來,非化石能源占一次能源消費比例從2015年的15%提升到2030年20%左右。為了完成這一目標,國家對風能、太陽能等可再生能源的發展寄予厚望。
儲能技術的重要性
隨著風能、太陽能等可再生能源發電在電力系統中的比例逐漸增加,電網的安全運行和高效調度的挑戰就越大。據國際標準劃分風電電量如果占到總電量20%,就有可能對整個電力系統產生影響,而我國風力資源比較豐富的地區,比如蒙西、蒙東、甘肅酒泉,裝機都已經超過當地裝機20%,有的甚至達到30%。這就體現出了儲能技術的重要性。
專家指出,儲能在整個電力系統中的作用體現在“調劑、優化、提高、保障”,即調劑全系統內電能的高效和靈活分配優化資源配置,實現全系統的能量管理,接納可再生能源,保障系統的安全。
發展風電儲能系統勢在必行
然而近些年來,雖然我國可再生能源發展迅猛,但是棄風限電、風電并網等一系列問題仍急需解決。國家能源局更是提出棄風限電超過20%的地區不得安排新項目建設,要求必須采取有效措施改善風電并網。
棄風限電,通俗來講就是供需不平衡。“三北”地區一直以來就是棄風的嚴重區域,風場上的風機總有那么一些是停著不轉的,這不是風場風小或者沒有風,而是人為停轉,為了“棄風限電”。如果您人為這不是浪費嗎?不是風場不想發電賺錢,而是風電就地消納困難,當地用電小時數明顯少于東部地區;再者多余的風電儲存不了,并網風險又大,拿張北風光儲能來說,十幾組偌大的風電儲能“液態電池”儲電能力有限,這些都影響了風電場的經濟屬性。
風電并網,也是一個老大難問題。一方面是風電企業正在如火如荼的發展,上百億千瓦時的電量卻無用武之地;另一方面,國家鼓勵風電就地消納,但是“三北”地區的用電水平確實不足以消納,而電網消納風電的利潤低,管理成本卻高,所以電網企業并不積極接納風電。
其實風電發電有離網型和并網型兩種,拋開并網型不談,單單離網型發電如果不能很好地利用儲能技術也會讓多出來的電白白浪費。
隨著近些年來我國電網峰谷差逐年增大,在電網中引入儲能系統成為實現電網調峰的迫切需求,也不失為解決棄風限電問題的一劑良藥。
可再生空氣儲能系統的優越性
據悉,目前我國儲能產業還處于發展的初期階段,現階段仍以應用示范為主。儲能技術面臨著成本、性能、技術選擇、安全性等問題。如今儲能技術類型豐富多樣。按照電力系統的應用領域劃分,儲能可分為功率型和能量型兩種儲能。按照技術類型劃分,儲能技術主要包括物理儲能和化學儲能。其中物理儲能又包括抽水儲能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。化學儲能主要包括鉛酸電池、鉛炭電池、液流電池、鈉硫電池、鋰電池和金屬空氣電池等。

可再生空氣儲能
近期,隨著比爾•蓋茨、科斯拉投資等的巨額投入,可再生空氣儲能作為一項全新的技術備受行業矚目。可再生空氣儲能技術工作原理是利用多余的電力、風能或太陽能(比如電網負荷低谷時的廉價電能),帶動空氣壓縮機工作,將空氣壓縮進碳纖維空氣儲存罐,壓縮過程中產生的熱能會被儲存起來。在電力需求高峰,被儲存的壓縮空氣做功發電,將電能回送到電網。
可再生空氣儲能技術的最大亮點就是利用空氣和水,通過熱力學雙向引擎和超級儲能罐技術,可以進行大規模、可擴展、低成本的能量儲存。
這項極有可能顛覆鋰電子電池、鉛酸電池、鋅溴電池等傳統能源儲存技術還有一大優勢就是經濟可行性高。它由發電單元和儲能單元構成,目前發電單元造價為800美元/千瓦,儲能單元造價為200美元/千瓦。
并且,它的雙向效率接近60%,輸出功率高、輸出速度快,可廣泛應用于光電、風電調峰儲能、分布式能源存儲和移動能源供給等。
這一項全新技術甫一推出就被受關注,它將會推動解決棄風限電問題。我們相信隨著技術的不斷發展,風電儲能將會成為解決棄風限電的一劑良藥,而誰又會在風電儲能技術上獨領風騷,我們拭目以待。
文章為中國風電材料設備網綜合整理原創,如需轉載請注明文章來源。