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储能技术应用程度决定可再生能源产业发展水平

时间:2017-02-10 10:32:04   来源:国家太阳能光热联盟   浏览量:

储能技术对可再生能源利用产业发展有着十分关键的影响。电力生产过程是连续进行的,发电、输电、变电、配电和用电必须时刻保持平衡关系。由于可再生能源发电侧常存在间歇性与不稳定性,而电力系统的用电侧负荷也必然存在峰谷差,由此给电网调度造成了巨大的挑战。传统解决方式是留有很大备用容量,造成系统设备运行效率偏低。太阳能热发电正因为可以与低成本大规模的储热系统结合,实现连续稳定平稳的“柔性”电能输出,克服了目前风力发电和太阳能光伏发电电站由于无法大规模使用蓄电池,而造成输电品质差、对电网“刚性”冲击大的缺陷,被国内外普遍认为是可再生能源发电中最具前景的发电方式,有望成为未来的主力能源。

 

储能技术应用的程度将决定可再生能源产业发展水平

国际上,化石能源供应不足已经成为全球经济发展的瓶颈。同时,使用化石能源造成的严重环境问题已经受到世界各国高度重视,欧洲、北美、俄罗斯、中国等国家和地区纷纷把未来清洁能源开发的重点逐步转向再生能源。德国已经宣布,2022 年将停止核电站的应用,全部转向清洁可再生能源的应用。然而由于可再生能源发电常具有不稳定性和间歇性的特点,大规模开发和利用将使供需矛盾更加突出。目前全球弃风、弃光问题普遍存在,严重制约了可再生能源产业的发展。

而我国近些年太阳能热发电之所以能异军突起,原因正在于太阳能热发电不同于以往的太阳能光伏发电与风力发电,它具备规模化储热功能。直观地说,它可以实现安全、可靠、经济、灵活、可调控的全天候发电,这是以往可再生能源发电技术不具备的优势,所以太阳能热发电的高温储热环节是整个热发电系统中最为关键的一部分。借助储能技术,可再生能源发电从低价值、计划外的电源转向高价值、高可靠的电力供应,获得了更加宽广的市场前景。因此,储能技术必将成为未来可再生能源电力行业产业发展的共同选择。

储能技术的突破和创新是可再生能源产业能否顺利发展的关键

我国储能应用市场前景很大。根据国家发展改革委、国家能源局2016 年4 月印发的《能源技术革命创新行动计划(2016~2030 年)》显示,到2020 年,我国将示范推广100 兆瓦级全钒液流电池储能系统、10 兆瓦级钠硫电池储能系统和100 兆瓦级锂离子电池储能系统等一批趋于成熟的储能技术。新一轮电力体制改革将为新能源分布式电源和储能应用打开市场。

    当然,太阳能热发电产业化发展离不开储能技术的突破与创新。伴随着太阳能热发电标杆电价出台、首批太阳能热发电示范项目确定,2016 年成为太阳能热发电产业化发展的第一年。国家太阳能光热产业技术创新战略联盟理事单位——北京工业大学在熔盐传热蓄热方面的研究也得到国际同行的高度关注;国家太阳能光热产业技术创新战略联盟会员单位—— 深圳金钒能源科技有限公司在甘肃阿克塞50 兆瓦高温熔盐槽式太阳能热发电项目首期验证平台项目采用的就是高温熔盐储热技术,这个装机200kW 的高温熔盐槽式验证平台(没有任何补燃装置),按照15 小时的储能容量设计, 代表着目前国际最高技术水平。

此外,近日,SolarReserve 计划在美国建设Sandstone Energy X 太阳能热发电项目,该项目将采用熔融盐塔式技术路线。据称Sandstone Energy X 项目的关键在于“将储能做到极致”——该项目拥有20000MWh 的储热容量,其储能容量使南加州爱迪生电力公司(Southern California Edison )投标的400MWh AES 蓄电池系统相形见绌,因此该项目号称是“世界上最大的储能蓄电池。”

加强储能技术攻关有助于推动太阳能热发电商业化

太阳能热发电可以通过储能,使得太阳能发电由不稳定电源变成可以长时间连续供电的稳定电源。正因为如此,各国都在努力攻关,国际上很多企业和研究机构在储热方面做了很多创新研发工作。美国20 年前就建立了具备熔融盐储热10MWe Solar Two 太阳能热发电站,对熔融盐规模化传热储热技术进行了验证;意大利ENEA 、德国DLR、法国CNRS、瑞士PSI、中国科学院电工研究所等众多著名研究机构也纷纷对储能材料、储能装置、储能系统等方面开展深入研究工作。储能技术进一步发展,需要从材料、工艺、设备、运行控制、系统管理等全方面加以解决,涉及到材料、热工、机械、电子、化工工艺装备多方面的科学问题,所以需要我们通过产学研紧密联系,跨学科、多领域的集成合作,共同推动储能技术创新。

国家太阳能光热产业技术创新战略联盟是可再生能源领域唯一国家级联盟,旨在建立和加强政产学研用的联系、沟通与合作,致力于探索整合社会资源、构建产业技术创新平台,服务广大中小企业、服务国家太阳能热发电示范项目。

国家太阳能光热产业技术创新战略联盟在国家、科技部层面,把相关太阳能热发电产业链单位聚集在一起,获取相关政策扶持,认认真真研究解决产业发展中面临的难题,踏踏实实地开展实施国家规划的示范项目,彻底打通从研发到真正商业化的道路。希望国家太阳能光热产业技术创新战略联盟理事会员单位协同合作,共同推动储能技术创新,为我国太阳能热发电产业插上飞翔的翅膀。