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一文看懂储能技术与电网发展前景(5)

北极星智能电网在线  来源:北京国际能源专家俱乐部    2015/11/25 15:21:38  我要投稿  

液流电池(RFB)。液流电池的能量储存在电解液里,而不是固体电极,电池模块通过氧化还原反应把电解液储存的化学能转变为电能。目前较为成熟的是全钒液流电池。液流电池的优点在于:1)理论上寿命无限长,可循环使用。因为它的工作特点是电极不参加具体反应,所以循环寿命不受限制,也不受放电和充电程度的影响;2)可以根据需求把功率和能量分开来灵活设计,比如说确定了100兆瓦功率,但是需要4小时还是8小时供电可以变化;3)电池结构简单,方便模块化组装,也可以做很大;4)安全性好。因为电解液是水基的,本身就是灭火剂。另外由于水的比热容大,即使充满了瞬间释放,整个系统温度也只上升15~16度;5)平准化成本低于锂电池,适合做大型储能项目。缺点是能量密度较低,目前不适合安装在移动装置上,工程上也需进一步完善。液流电池在电网上的应用最大的项目是中国博融集团下属融科储能在蜗牛石风电场的5MW/10MWh项目,从2012年项目建成至今一直运行稳定。

5.未来储能电池技术发展还将百花齐放,液流电池将得到更多的重视。人类还没有发明一种电池可以满足所有的储能需求。将来电网应用储能的市场非常大,不会有一种理想技术覆盖所有需求,未来储能技术一定是百花齐放,在不同领域应用不同技术。其中多功能、灵活化的技术将产生更好的效益和价值,占据更大的市场份额。目前在美国,放电时间较短的电池选择基本是锂电池。原来大家看好的钠硫电池放电时间较长,但由于存在安全问题,而使液流电池渐渐被重视起来。目前储能电池的科研趋势已经很大程度上转向液流电池。一个趋势是使用更安全的水基电解液,另一个是采用更便宜的材料,如锌、铁、硅等。

6.储能技术产业化面临挑战。很多储能技术目前尚处于实验室阶段,吸引了大量风险投资,也有了一些原型产品,但离工程化、产业化还较远,高性能和低成本仍是一对矛盾。电力储能系统中,不光电池重要,电转换系统、辅助系统、管理系统、能效管理等都很重要。美国现在投资最多的还是投资少、见效快的能效管理系统。

7.商务模式创新和政策支持对储能技术及市场发展至关重要。三个条件的成熟才能使得储能市场走向成熟,并在电力系统得到大规模应用:一是技术成熟,成本降低;二是政策法规的有力支持;三是在结合技术、投资、金融多个领域形成创新的商务模式。

卢强院士介绍了中国储能技术发展及应用情况。主要观点总结如下:

1.中国应大规模建设储能项目。中国现在风电总装机容量已经超过100GW,但是70~80%的风能没有很好利用,特别是后半夜的风能全部放弃,损失的能量即使收回50%,也相当于重建三到四个三峡发电站。虽然大规模储能技术中抽水蓄能是首选,但抽水蓄能严格受到地理条件限制,并存在水库漏水和蒸发等问题。所以不能指望抽水蓄能来解决大量弃风和弃光等问题。

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