電力儲能技術瓶頸制約能源戰略發展
電力儲能技術是我國發展可再生能源的需要,國務院印發《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》提出到2020年,力爭常規水電裝機達到350GW左右,風電裝機達到200GW,光伏發電裝機達到100GW左右,截至2014年底,并網光伏發電總的裝機容量28.05GW,風電裝機容量114.6GW,未來發展空間很大,但目前占大部分裝機的內蒙、甘肅、青海、新疆等本身的消納能力是有限的,已面臨嚴重棄風棄光問題;而光伏未來每年要完成之前5年的建設目標,并網難題再次成為瓶頸,其根本的問題在于:
?。?)由于光伏、風電的天然的波動性,具有很強的間歇性和隨機性,難以精確預報與控制,影響系統實時供需平衡和旋轉備用調度的不是平均誤差,而是最大瞬時誤差,發電運行裕度問題嚴重;再加上光伏、風電的發電特性全部是用電力電子逆變系統產生,本身不帶有傳統發電的天然旋轉備用特性,光伏、風電的并網,確實在消耗電力網絡原有的旋轉備用、熱備用資源,打破了原來電力的平衡體系,原有的并網技術規范和條件并沒有做這個層面的考慮,導致現有的可再生能源接入困難局面。
?。?)目前能給光伏、風電系統補充旋轉備用特性的似乎只有化學儲能、飛輪儲能,能給光伏、風電系統提高熱備份的有抽水蓄能、火力發電、燃氣輪機發電、化學儲能等。目前我們在工程上也驗證了,化學儲能由于其響應速度快(可達10ms以內),持續時間長(可達到小時級),可在電網系統中同時兼備瞬時備用、旋轉備用及熱備用的功能,其調節能力是完全合格的,化學儲能由于備用狀態不耗能,還具有天然的成本優勢和很大的競爭優勢。
到2020年,我國在常規火電沒有大規模新建的基礎上,伴隨著風電、光電的迅速增量到位,會出現3-4億千瓦的巨大的調峰需求。
應用儲能技術還能為電網技術調峰填谷,解決供用電矛盾;提高電網系統可靠性和安全性,減少備用需求及停電損失;作為用戶側輔助電源,提高電能質量和供電穩定性,保障電網安全、穩定運行;作為分布式發電及微電網的關鍵技術,穩定系統輸出、備用電源、提高調度靈活性、降低運行成本、減少用戶電費。儲能技術的發展應用將對現代化的能源生產、輸送、分配和利用產生深遠的影響和重要的作用。
儲能市場市場前景可待挖掘空間大
根據前瞻產業研究院發布的《2015-2020年中國儲能行業市場前瞻與投資預測分析報告》顯示,截至2013年底,我國儲能市場有736MW的規模,比上年658MW的容量有了12%的增長,增速比較平穩。2013年底,我國的儲能裝機增長速度超過了國際的增長速度,達到39%,這主要得益于最近一年分布式微網的較大發展。目前儲能應用被分成幾大塊,其中大型風電廠為主的可再生能源并網達到了44%,并將繼續保持較快的增長態勢。
隨著越來越多的示范項目在中國運行,儲能在中國的關注度也逐漸上升,預計到2020年,中國儲能市場規模將達到約136.97GW(這其中包括抽水蓄能、儲熱等技術),占2020年全國發電總裝機量1800GW的7.6%,儲能發展前景廣闊。
可再生能源并網、分布式發電及微網、電力輸配、輔助服務、電動汽車儲能應用5個領域仍將是儲能未來最主要的應用領域。