能源轉(zhuǎn)型迫在眉睫 儲能技術(shù)成關(guān)注焦點
【中國化工機械設(shè)備網(wǎng) 市場分析】我國經(jīng)歷了經(jīng)濟的高速發(fā)展,能源轉(zhuǎn)型迫在眉睫,世界各國都很重視儲能領(lǐng)域的投資。伴隨我國新能源產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,儲能技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日漸成為各方關(guān)注的重點。
儲能應用主要集中在可再生能源發(fā)電移峰、分布式能源及微電網(wǎng)、電力輔助服務、電力質(zhì)量調(diào)頻、電動汽車充換電等,是解決新能源電力儲存的關(guān)鍵,也因此備受企業(yè)青睞。國家應對氣候變化戰(zhàn)略研究和合作中心主任李俊峰表示:“真正影響未來能源大格局的就是儲能技術(shù),一旦儲能技術(shù)能夠突破了,其他的都好解決。”
能源變革的迫切需求
儲能技術(shù)已被視為電網(wǎng)運行過程中―采、發(fā)、輸、配、用、儲六大環(huán)節(jié)中的重要組成部分。系統(tǒng)中引入儲能環(huán)節(jié)后,可以有效地實現(xiàn)需求側(cè)管理,消除晝夜間峰谷差,平滑負荷,不僅可以更有效地利用電力設(shè)備,降低供電成本,還可以促進可再生能源的應用,也可作為提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補償負荷波動的一種手段。儲能技術(shù)的應用必將在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)設(shè)計、規(guī)劃、調(diào)度、控制等方面帶來重大變革。
近幾十年來,儲能技術(shù)的研究和發(fā)展一直受到各國能源、交通、電力、電訊等部門的重視。電能可以轉(zhuǎn)換為化學能、勢能、動能、電磁能等形態(tài)存儲,按照其具體方式可分為物理、電磁、電化學和相變儲能四大類型。其中物理儲能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能;電磁儲能包括超導、超級電容和高能密度電容儲能;電化學儲能包括鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰離子、鈉硫和液流等電池儲能;相變儲能包括冰蓄冷儲能等。
化石能源呈逐年下降趨勢,化石能源在整個20世紀所占的份額均在93%以上,其中煤炭能源占為主要部分,2050年化石能源份額將減至70%以下。
對新能源和可再生能源的研究和開發(fā),尋求提高能源利用率的*方法,已成為共同關(guān)注的首要問題。對中國這樣一個能源生產(chǎn)和消費大國來說,既有節(jié)能減排的需求,也有能源增長以支撐經(jīng)濟發(fā)展的需要,這就需要大力發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)。
高成本困擾整個儲能行業(yè)發(fā)展
中國電力企業(yè)聯(lián)合會行業(yè)規(guī)劃與信息統(tǒng)計部副主任游敏就曾指出,儲能行業(yè)財政補貼有關(guān)政策、辦法目前還比較少;示范項目缺乏持續(xù)跟蹤和及時反饋,還沒有明確的電價和成本核算體系和成本回收等行動方案;鼓勵和吸引投融資方面的政策也顯不足。游敏還建議,制定相應的財政扶持政策,探索建立與電力市場化運營相配套的儲能價格機制。
中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長俞振華也持類似觀點,并提出了更為具體的建議。他表示,目前還看不到國內(nèi)嚴格意義上的比較成功的儲能應用。國內(nèi)的儲能示范項目已經(jīng)不少,其中很多是微網(wǎng)項目。但是儲能應用的核心問題是誰來為儲能埋單,現(xiàn)在為儲能埋單的方式都是一些研發(fā)經(jīng)費、課題經(jīng)費等。補償機制缺位是目前儲能行業(yè)所面臨的集體性問題?,F(xiàn)階段出臺一個市場化的電價補償機制還是有必要的,有了補償機制,埋單方、新能源發(fā)電方、業(yè)主以及市場資本方都能參與進來,形成了這個機制,產(chǎn)業(yè)才能發(fā)展起來。
技術(shù)成熟是破局關(guān)鍵
儲能的發(fā)展還停留在示范項目上,沒有得到大范圍商業(yè)推廣。
“從這方面看,我們跟世界的差距并不大,都沒有真正進入商業(yè)化運行,都處在一個創(chuàng)新、運用示范和總結(jié)經(jīng)驗的階段。”中國可再生能源學會理事長石定寰如是說。
但是,即使同樣處在項目示范階段,中外差異也很明顯。“比如美國,多是綜合性示范,包括商業(yè)模式和政策試驗,不像我們僅僅是一種技術(shù)性示范。”石定寰說道。
業(yè)內(nèi)人士表示,從技術(shù)上說,儲能還不十分成熟,其不安全性、不穩(wěn)定性、污染性、自放電等問題,以及在電力系統(tǒng)中所需要的較長磨合期,都使一些企業(yè)望而卻步。
“如果儲能本身的技術(shù)性問題解決不了,商業(yè)推廣就無從談起,這是前提條件。”天津大學建筑學院教授朱麗說。
即便是從角度而言,儲能技術(shù)仍需通過大量示范性項目來不斷完善和改進。“這是儲能發(fā)展的必經(jīng)階段,也是儲能技術(shù)大規(guī)模推廣必需的前期準備。技術(shù)不成熟就不可能大范圍推廣,也就不可能實現(xiàn)規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化。”國家*能源研究所副所長王仲穎指出。
新型儲能系統(tǒng)在通信領(lǐng)域的差異化應用已成趨勢
鉛酸蓄電池已經(jīng)有了超過150年的發(fā)展歷程,因為其成本低廉、技術(shù)成熟、維護方便的特點,一直是當前通信電源中應用廣泛的儲能電池,但鉛酸蓄電池由于受制于理論特性和產(chǎn)品特點,未來已經(jīng)難有明顯的改進。
首先是循環(huán)壽命短。即使是循環(huán)性能相對好的鉛酸電池,在電網(wǎng)質(zhì)量差的區(qū)域,頻繁深循環(huán)使用,僅能維持1年的壽命。此外,鉛酸電池的壽命*地依賴其工作溫度,當溫度增加時,加速極板的腐蝕和失水,電池壽命也隨著變短。
其次是能量密度低。占地多、重量大、對地板承重要求高,這些問題隨著通信設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸量的不斷增加越來越突出。
再次是易被盜。鉛酸電池被盜后即可應用于多種場合,而且鉛含量高,回收方便,這些都是鉛酸電池被盜的原因。
后是環(huán)保問題。“鉛污染主要出現(xiàn)在鉛蓄電池的制造和回收過程中,其中一道工序是將鉛熔化。熔化和回收過程容易產(chǎn)生污染。”職業(yè)知識協(xié)會總裁Perry Gottesfeld稱。事實上,對于鉛蓄電池行業(yè)來說,比生產(chǎn)環(huán)節(jié)更有可能造成污染的是回收環(huán)節(jié)。
因此,迫切需要在性能上表現(xiàn)優(yōu)異,綜合成本又不會增加太多的儲能,來取代傳統(tǒng)鉛酸電池,此時,鋰離子電池走入了人們的視線。
儲能應用主要集中在可再生能源發(fā)電移峰、分布式能源及微電網(wǎng)、電力輔助服務、電力質(zhì)量調(diào)頻、電動汽車充換電等,是解決新能源電力儲存的關(guān)鍵,也因此備受企業(yè)青睞。國家應對氣候變化戰(zhàn)略研究和合作中心主任李俊峰表示:“真正影響未來能源大格局的就是儲能技術(shù),一旦儲能技術(shù)能夠突破了,其他的都好解決。”
能源變革的迫切需求
儲能技術(shù)已被視為電網(wǎng)運行過程中―采、發(fā)、輸、配、用、儲六大環(huán)節(jié)中的重要組成部分。系統(tǒng)中引入儲能環(huán)節(jié)后,可以有效地實現(xiàn)需求側(cè)管理,消除晝夜間峰谷差,平滑負荷,不僅可以更有效地利用電力設(shè)備,降低供電成本,還可以促進可再生能源的應用,也可作為提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補償負荷波動的一種手段。儲能技術(shù)的應用必將在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)設(shè)計、規(guī)劃、調(diào)度、控制等方面帶來重大變革。
近幾十年來,儲能技術(shù)的研究和發(fā)展一直受到各國能源、交通、電力、電訊等部門的重視。電能可以轉(zhuǎn)換為化學能、勢能、動能、電磁能等形態(tài)存儲,按照其具體方式可分為物理、電磁、電化學和相變儲能四大類型。其中物理儲能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能;電磁儲能包括超導、超級電容和高能密度電容儲能;電化學儲能包括鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰離子、鈉硫和液流等電池儲能;相變儲能包括冰蓄冷儲能等。
化石能源呈逐年下降趨勢,化石能源在整個20世紀所占的份額均在93%以上,其中煤炭能源占為主要部分,2050年化石能源份額將減至70%以下。
對新能源和可再生能源的研究和開發(fā),尋求提高能源利用率的*方法,已成為共同關(guān)注的首要問題。對中國這樣一個能源生產(chǎn)和消費大國來說,既有節(jié)能減排的需求,也有能源增長以支撐經(jīng)濟發(fā)展的需要,這就需要大力發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)。
高成本困擾整個儲能行業(yè)發(fā)展
中國電力企業(yè)聯(lián)合會行業(yè)規(guī)劃與信息統(tǒng)計部副主任游敏就曾指出,儲能行業(yè)財政補貼有關(guān)政策、辦法目前還比較少;示范項目缺乏持續(xù)跟蹤和及時反饋,還沒有明確的電價和成本核算體系和成本回收等行動方案;鼓勵和吸引投融資方面的政策也顯不足。游敏還建議,制定相應的財政扶持政策,探索建立與電力市場化運營相配套的儲能價格機制。
中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長俞振華也持類似觀點,并提出了更為具體的建議。他表示,目前還看不到國內(nèi)嚴格意義上的比較成功的儲能應用。國內(nèi)的儲能示范項目已經(jīng)不少,其中很多是微網(wǎng)項目。但是儲能應用的核心問題是誰來為儲能埋單,現(xiàn)在為儲能埋單的方式都是一些研發(fā)經(jīng)費、課題經(jīng)費等。補償機制缺位是目前儲能行業(yè)所面臨的集體性問題?,F(xiàn)階段出臺一個市場化的電價補償機制還是有必要的,有了補償機制,埋單方、新能源發(fā)電方、業(yè)主以及市場資本方都能參與進來,形成了這個機制,產(chǎn)業(yè)才能發(fā)展起來。
技術(shù)成熟是破局關(guān)鍵
儲能的發(fā)展還停留在示范項目上,沒有得到大范圍商業(yè)推廣。
“從這方面看,我們跟世界的差距并不大,都沒有真正進入商業(yè)化運行,都處在一個創(chuàng)新、運用示范和總結(jié)經(jīng)驗的階段。”中國可再生能源學會理事長石定寰如是說。
但是,即使同樣處在項目示范階段,中外差異也很明顯。“比如美國,多是綜合性示范,包括商業(yè)模式和政策試驗,不像我們僅僅是一種技術(shù)性示范。”石定寰說道。
業(yè)內(nèi)人士表示,從技術(shù)上說,儲能還不十分成熟,其不安全性、不穩(wěn)定性、污染性、自放電等問題,以及在電力系統(tǒng)中所需要的較長磨合期,都使一些企業(yè)望而卻步。
“如果儲能本身的技術(shù)性問題解決不了,商業(yè)推廣就無從談起,這是前提條件。”天津大學建筑學院教授朱麗說。
即便是從角度而言,儲能技術(shù)仍需通過大量示范性項目來不斷完善和改進。“這是儲能發(fā)展的必經(jīng)階段,也是儲能技術(shù)大規(guī)模推廣必需的前期準備。技術(shù)不成熟就不可能大范圍推廣,也就不可能實現(xiàn)規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化。”國家*能源研究所副所長王仲穎指出。
新型儲能系統(tǒng)在通信領(lǐng)域的差異化應用已成趨勢
鉛酸蓄電池已經(jīng)有了超過150年的發(fā)展歷程,因為其成本低廉、技術(shù)成熟、維護方便的特點,一直是當前通信電源中應用廣泛的儲能電池,但鉛酸蓄電池由于受制于理論特性和產(chǎn)品特點,未來已經(jīng)難有明顯的改進。
首先是循環(huán)壽命短。即使是循環(huán)性能相對好的鉛酸電池,在電網(wǎng)質(zhì)量差的區(qū)域,頻繁深循環(huán)使用,僅能維持1年的壽命。此外,鉛酸電池的壽命*地依賴其工作溫度,當溫度增加時,加速極板的腐蝕和失水,電池壽命也隨著變短。
其次是能量密度低。占地多、重量大、對地板承重要求高,這些問題隨著通信設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸量的不斷增加越來越突出。
再次是易被盜。鉛酸電池被盜后即可應用于多種場合,而且鉛含量高,回收方便,這些都是鉛酸電池被盜的原因。
后是環(huán)保問題。“鉛污染主要出現(xiàn)在鉛蓄電池的制造和回收過程中,其中一道工序是將鉛熔化。熔化和回收過程容易產(chǎn)生污染。”職業(yè)知識協(xié)會總裁Perry Gottesfeld稱。事實上,對于鉛蓄電池行業(yè)來說,比生產(chǎn)環(huán)節(jié)更有可能造成污染的是回收環(huán)節(jié)。
因此,迫切需要在性能上表現(xiàn)優(yōu)異,綜合成本又不會增加太多的儲能,來取代傳統(tǒng)鉛酸電池,此時,鋰離子電池走入了人們的視線。
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