儲能技術(shù)：優(yōu)化新能源發(fā)電 增強新能源發(fā)電的穩(wěn)定性

　　儲能可以依據(jù)風(fēng)、光的瞬時變化,減弱甚至消除新能源發(fā)電的波動,增強新能源發(fā)電的穩(wěn)定性。

　　變成穩(wěn)定的電源

　　《經(jīng)濟學(xué)人》2013年2月2日一篇報道顯示,在德國,即便是現(xiàn)有的風(fēng)電水平,在大風(fēng)的日子,電網(wǎng)操作員也必須關(guān)閉機輪,因為沒地方來儲存這些能量。當(dāng)陰云覆蓋德國南部地區(qū)時,該地區(qū)的很多太陽能電池板的輸出就會減少幾十萬千瓦,這樣的效果,就好像關(guān)閉了一座中型火力發(fā)電站。為了預(yù)防這種兩者同時供能不足的情況,仍然需要建造大量的可靠能源作為“備份”。

　　在風(fēng)電渦輪和太陽能板旁安裝儲能電站,可以幫助緩解這個矛盾。大風(fēng)天氣和陽光充沛的時段,它們可以向電網(wǎng)提供清潔并可循環(huán)利用的電能,然而到了無風(fēng)天氣和太陽下山后,需依靠可以儲存多余電能的儲能電站,來減少可再生能源的棄風(fēng)損失。

　　其實,優(yōu)化新能源發(fā)電,儲能更重要的任務(wù)是“調(diào)”。據(jù)相關(guān)專業(yè)人員介紹,風(fēng)電、太陽能發(fā)電自身具有波動性,儲能可以依據(jù)風(fēng)、光的瞬時變化,適時改變充放電狀態(tài)和功率大小,以減弱甚至消除新能源發(fā)電的波動,增強新能源發(fā)電的穩(wěn)定性。

　　以更經(jīng)濟的方式儲存

　　但目前,不論用于緩解棄風(fēng)還是優(yōu)化發(fā)電,儲能成本都非常高。《經(jīng)濟學(xué)人》文章中說道,德國現(xiàn)有31座抽水蓄能電站,晚間將水流抽到高處的水庫,然后利用向下的流水沖擊渦輪發(fā)電。總計起來,這些儲能電站存儲3800萬千瓦時的電能,也超不過德國風(fēng)力農(nóng)場高峰輸出90分鐘的電能。

　　文章稱,如果德國計劃繼續(xù)擴大風(fēng)能和太陽能發(fā)電能力,同時依靠抽水蓄能電站來彌補風(fēng)電和太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定性,就需要把目前的抽水蓄能電站規(guī)模擴大十?dāng)?shù)倍。但很難找到這么多適合電站的地點,也難以實現(xiàn)這種規(guī)模的投資。正因為這個原因,世界上目前的抽水蓄能電站仍然主要用于電網(wǎng)的短時間調(diào)峰,無法用于存儲大規(guī)模可再生能源所發(fā)出的電量。

　　電池或許能幫上忙,不過目前成本也太高了。據(jù)公開資料顯示,目前鋰離子電池儲能示范項目中,每千瓦時的鋰離子電池生產(chǎn)成本需要5000元人民幣,鋰電池的價格至少要降到1000元人民幣,才能以一種經(jīng)濟的方式將風(fēng)輪幾小時所產(chǎn)生的多余電能儲存起來,實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。

　　要想改變這種尷尬的狀況,就必須考慮經(jīng)濟性——以合理的價格,生產(chǎn)出理想的儲能設(shè)備,應(yīng)用到相應(yīng)的場景中。據(jù)俞振華介紹,過去,業(yè)內(nèi)常說風(fēng)電場應(yīng)配備20%的儲能,也就是5萬千瓦容量的風(fēng)電場要配備1萬千瓦的儲能電站。但從經(jīng)濟性上看,不止這么簡單。俞振華說,一些近海風(fēng)電場,離負荷中心較近,能大量就地消納電力,只需要解決風(fēng)電的平滑問題,配備少量儲能就能立竿見影;而離網(wǎng)的風(fēng)電場則需要加更多的儲能,比如國外海島供電采用風(fēng)柴互補模式——以柴油發(fā)電為主,風(fēng)力發(fā)電為輔,同時在風(fēng)電場配備了30%~50%的儲能,可以有效調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電。

　　服務(wù)分布式發(fā)電系統(tǒng),也是儲能的重要使命。分布式發(fā)電為西藏、青海等一些偏遠地區(qū)的人們帶去了實惠——由于缺乏來自大電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻,儲能為可再生能源實現(xiàn)高效利用提供了可能。

　　液流電池挑大梁

　　儲存技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。研究員們正在進行新型電池的研究。他們發(fā)現(xiàn)液流電池的存儲性能極為可觀,這種電池與鋰離子電池不同,它能夠被制做成規(guī)模龐大的電池單元。而恰好風(fēng)電場有較為充裕的土地資源,對電池的能量密度不那么敏感,在這種情況下,具備頻繁充放電能力的液流電池就可以勝任了。

　　據(jù)《人民日報》報道,3月初,在遼寧臥牛石風(fēng)電場,5兆瓦全釩液流電池儲能示范電站正式并網(wǎng)發(fā)電。國網(wǎng)遼寧省電力有限公司總經(jīng)理燕福龍介紹,這個儲能電站在風(fēng)大時將電能儲存起來,在風(fēng)小時向外輸送電力,每天循環(huán)充放電5萬千瓦時,基本解決了臥牛石風(fēng)電場“棄風(fēng)”問題。