智能電網發展為儲能產業帶來機遇

　　儲能是智能電網、可再生能源接入、分布式發電、微電網以及電動汽車發展必不可少的支撐技術，可以有效地實現需求側管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，可以提高電力設備運行效率、降低供電成本，還可以作為促進可再生能源應用，提高電網運行穩定性、調整頻率、補償負荷波動的一種手段。智能電網的構建促進儲能技術升級、推動儲能需求尤其是大規模儲能需求的快速增長，從而帶來相應的投資機會。

　　隨著儲能技術的大量應用必將在傳統的電力系統設計、規劃、調度、控制方面帶來變革。儲能技術關系到國計民生，具有越來越重要的經濟價值和社會價值，目前儲能在中國的發展剛剛起步。國家應該盡快研究儲能技術的相關產業標準，加強儲能技術基礎研究的投入，切實鼓勵技術創新，掌握自主知識產權;從規模儲能技術發展起始階段就重視環境因素，防治環境污染;充分發揮儲能在節能減排方面的作用，把對新能源的鼓勵政策延伸到儲能環節。近年來，我國電網峰谷差逐年增大，多數電網的高峰負荷增長幅度在10%左右，甚至更高。而低谷負荷的增長幅度則維持在5%甚至更低。峰谷差的增加幅度大于負荷的增長幅度，在電網中引入儲能系統成為了實現電網調峰的迫切需求。

　　儲能技術擁有廣泛的應用前景，但實現規模化儲能當前仍是一個世界性難題。目前，我國約有40個儲能示范項目，而規模在1000千瓦級的項目為數不多。這些儲能項目多起到示范、探索性作用，并不具備產業化意義。

　　儲能產業的發展機遇

　　由于我國的能源中心和電力負荷中心距離跨度大，電力系統一直遵循著大電網、大電機的發展方向，按照集中輸配電模式運行，隨著可再生能源發電的飛速發展和社會對電能質量要求的不斷提高，儲能技術應用前景廣闊。儲能技術主要的應用方向有：風力發電與光伏發電互補系統組成的局域網，用于偏遠地區供電、工廠及辦公樓供電;通信系統中作為不間斷電源和應急電能系統;風力發電和光伏發電系統的并網電能質量調整;作為大規模電力存儲和負荷調峰手段;電動汽車儲能裝置;作為國家重要部門的大型后備電源等。隨著儲能技術的不斷進步，安全性好、效率高、清潔環保、壽命長、成本低、能量密度大的儲能技術將不斷涌現，必將帶動整個電力行業產業鏈的快速發展，創造巨大的經濟效益和社會效益。

　　國家電網公司近期確定的智能電網重點投資領域中包括了大量儲能應用領域，如發電領域的風力發電和光伏發電中應用儲能技術項目，配電領域儲能技術，電動汽車充放電技術等。無論是風電還是太陽能發電，其自身都具有隨機性和間歇性特征，其裝機容量的快速增長必對電網調峰和系統安全帶來不利影響，所以，必須要有可靠的儲能技術作為支撐和緩沖。先進儲能技術能夠在很大程度上解決新能源發電的波動性問題，使風電及太陽能發電大規模的安全并入電網。

　　并網逆變器作為光伏電池與電網的接口裝置，將光伏電池的直流電能轉換成交流電能并傳輸到電網上，在光伏并網發電系統中起著至關重要的作用。并網逆變器性能對于系統的效率、可靠性，系統的壽命及降低光伏發電成本至關重要。

　　儲能技術發展有利于推進風電就地消納，在當前產業梯度轉移的大背景下，可考慮在大型風電基地附近布局供熱、高耗能產業，同時加快建立風電場與這些大電力用戶和電力系統的協調運行機制。國家電網近期確定的智能電網重點投資領域中包括了大量儲能應用：發電領域如風光并網及儲能項目，配電領域如儲能技術、電動汽車充電和配電自動化等。

　　根據國家關于新能源產業的規劃，預計到2020年，國家將累計投資3萬億元大力發展可再生能源。屆時，我國可再生能源在全部能源消費中將達到15%。按照市場普遍預期，2020年我國電力裝機達到1500GW，風電占比10%，即150GW。配套儲能裝置的功率按照風電裝機容量的15%計算，約為22.5GW。如果儲能裝置單位千瓦造價按照4000元/kW計算，至2020年的10年間，儲能市場規模約為900億元。

　　中國可再生能源協會提供的數據顯示，截至2011年年底，中國有47000MW的風電裝機，目前只有大約有20%的風電機組解決了并網的問題，但如果以20%的比例全部配備儲能則需要安裝9400MW的儲能，即使按照每兆瓦2000萬元的工程成本計算，需要一次性投入1880億元。

　　這是一筆龐大的投資，但這筆投資無論如何都得考慮其經濟性。目前的鋰離子電池壽命一般為5年，攤薄至每年的投資接近400億元。倘若這個配備比例提高10個百分點，則攤薄至每年的投資將達到600億元，況且這還不算每年新增的風電規模機組和其他可再生能源。

　　儲能技術在智能電網中的作用

　　優質、自愈、安全、清潔、經濟、互動是我國智能電網的設定目標，儲能技術尤其大規模儲能技術具備的諸多特性得以在發電、輸電、配電、用電4大環節得到廣泛應用，儲能技術是構建智能電網及實現目標不可或缺的關鍵技術之一。

　　儲能技術在電力系統穩定中的作用。儲能技術的應用可以改變傳統電力系統穩定控制的思維方式，從一個新的角度認識電力系統的穩定性問題，并尋求一種可能會徹底解決電力系統穩定性的方法。在傳統的電力系統中，任何微小擾動引起的動態不平衡功率都會導致機組間的振蕩，而只要儲能裝置容量足夠大而且響應速度足夠快，就可以實現任何情況下系統功率的完全平衡，這是一種主動致穩電力系統的思想。由于這種與儲能技術相關的穩定控制裝置不必和發電機的勵磁系統共同作用，因此，可以方便地使用在系統中對于抑制振蕩來說最有效的部位。同時，由于這種穩定控制裝置所產生的控制量可直接作用于導致系統振蕩的源頭，對不平衡功率進行精確的補償，可以較少甚至不考慮系統運行狀態變化對控制裝置控制效果的影響，因此裝置的參數整定非常容易，對于系統運行狀態變化的魯棒性也非常好。

　　儲能技術在新能源發電中的作用。化石能源供應不足已成為全球經濟發展的瓶頸。同時，使用化石能源造成的環境污染問題已受到全球的高度重視，積極開發新能源和儲能技術，減少人類對化石能源的依賴，已成為業界和科技界研究的熱門課題。在可再生能源中，風能和太陽能因來源豐富、取之不盡、用之不竭，并在利用過程中無環境污染或污染很小而特別引起關注，但風能和太陽能存在間歇性、不穩定性和不可控性等缺陷，為保證其供電的均衡性和連續性，儲能裝置成為風力發電、光伏發電系統的關鍵配套部件。因此，在利用太陽能和風能的同時，必須重視儲能技術的開發。近年來，特別是在!中華人民共和國可再生能源法?出臺之后，我國風力發電和光伏發電產業發展迅速，但大規模發展新能源仍存在技術瓶頸，主要是風力發電、光伏發電的并網技術、發電的間歇性問題需要成熟的儲能技術加以解決。因此，在新能源裝機容量提升的同時，必須同步提升儲能容量，有效地改善其電能輸出質量。

　　儲能技術在分布式發電中的作用。當今社會對電力供應的質量與安全可靠性要求越來越高，傳統的大電網供電方式由于自身的缺陷已經不能滿足這種要求。目前，大電網與分布式發電相結合被世界上很多能源電力專家公認為是能夠節省投資、降低能耗、提高電網安全性和靈活性的主要方法，是21世紀電力工業的發展方向。

　　分布式發電是指直接布置在配電網或分布在負荷附近的配置較小的發電機組，以滿足特定用戶的需要或支持現存配電網的經濟運行。分布式發電包括微型燃氣輪機發電、燃料電池儲能、可再生能源如太陽能和風力發電等。基于電網穩定性和經濟性考慮，分布式發電系統要存儲一定數量的電能，用以應付突發事件。現代儲能技術已得到了一定程度的發展，在分布式發電中已經起到了重要作用，可以改善電能質量、維持電網穩定;在分布式電源不能發電期間向用戶提供電能。