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储能行业加速正当时 输配电领域将成储能应用主领域
 
时间:2016-08-23 16:06:20
 

不久前,国家能源局下发《关于促进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿(市场)机制试点工作的通知》,明确了电储能参与调频调峰辅助市场服务的地位。


储能种类多种多样,主要分为物理储能、电磁储能和电化学储能等类型。近年来,电化学储能技术受到各国关注,据美国能源部DOE项目库不完全统计,至2014年初,由美国、日本、欧盟、澳大利亚和我国等实施的MW及以上规模的储能示范工程达180余项,其中电化学化储能示范数量近百项,项目数占比为53%,在电化学储能示范项目数中,锂离子电池所占比重最高,达48%。


在众多的储能技术中,除了抽水蓄能之外,其它储能技术还处于半商业化或研发阶段。


技术经济性不足是阻碍储能技术应用推广的一个重要原因。储能的技术经济性,可以体现在循环寿命、效率、全寿命周期发电、成本等方面。


事实上,自2015年起,国家陆续出台多项支持储能发展的政策。而随着一系列政策利好,电力储能技术或正迎来新风口。


行业加速正当时


随着中国经济不断发展,预计在未来20年内,中国电力需求仍将持续增长。但与发达国家相比,目前中国人均用电量较低,且中国的用电结构可调整余地较大,中国用电的三个大头分别是:73.5%的工业用电,11.8%的商业用电和11.8%的居民用电。而在美国、日本、德国、法国和韩国,工业用电的比例并没有那么高,和商业用电和居民用电呈现三驾马车的局面。同时,中国发电装机容量世界第一,但燃煤火力发电比例过高、环保压力巨大。电源结构面临巨大变革。


目前中国正在大力发展可再生能源,由于风电、光伏发电出力的波动性和随机性特征,大规模可再生能源接入和消纳仍然面临困难,致使“三北”地区弃风弃光严重。此外,大量分布式电源接入为配电网的控制保护和运行管理带来挑战。


更重要的是,我国城市负荷增加过快,这与局部的线路负载不均有关——有的地方根据不够用,有的地方负载却是空的。城市用电结构也在不断发生变化,例如传统的商场用电量较少(变压器容量较小),近年来电商对传统商业的冲击下,商场(或商业中心)不得不引入餐饮及娱乐游戏场所,致使用量增大,需要增容。电动汽车也是一个例子,电动汽车需要有场地和配电资源,配电容量不足的地方,充电桩将无法安装,因此这些问题也和城市快速增长、用电结构有关系。


上述形势为储能应用市场的形成带来机会。随着,储能技术的不断成熟和技术经济性的不断提升,储能在电力系统的广泛应用只是一个时间和契机的问题。


储能应用的发展方向


十三五期间,储能应用技术发展的方向:


一是储能参与可再生能源发电从本地应用向系统级应用发展。理论上看,集中式储能发电的趋势可能要从过去的发电由单点接入点向系统级发展,由单点接入的向多点的综合储能发展,由功能性的接入到需求型导向应用发展,通俗上看,就是分布式储能要实现高度融合。


二是储能系统从单一功能走向多元化,由储能终端的用电多样化到最后形成聚合统一发挥作用。根据储能的本体来讲,重点是锂离子电池。这时候长寿命、低成本、高安全是未来技术发展重点。


三是从功能性示范到需求导向型应用发展。目前,储能的示范工程以展示新型储能技术,并对其技术适用性进行评估为目的,未来储能应用将更多从电网切实功能需求出发,完善相关理论基础,建立模型和工具。


四是分散式储能系统汇聚效应进一步发挥。未来,通过储能的时空调节能力实现功率与能量流的二次分配,承载多能源有效融合,研制储能能源路由器核心装备,契合新型用电及多种能量互动,开发三位一体的新型智慧控制系统,开展基于储能融合多能源接入、能量交互及新型用电的一体化工程示范。


而从应用角度来讲,储能在可再生能源应用比例和装机比例明显增加,在分布式和微网应用中增长速度也被重点关注。


在发电侧,可以通过储能技术快速响应速度,在进行辅助动态运行时提高火电机组的效率,减少碳排放,同时,避免动态运行对机组寿命的损害,减少设备维护和更换设备的费用。此外,储能可以降低或延缓对新建发电机组容量的需求。


输配电领域将是储能应用的最主要的领域,调频、电压支撑、调峰、备用容量无功支持、缓解线路阻塞、延缓输配电扩容升级和变电站直流电源领域,都将发挥储能技术的价值。


在用户侧,由于用户的个性化和互动化的需求要求比较高,储能已经在这个领域有所应用。未来,除了帮助电力用户实现分时段电价管理的手段,在电价较低时对储能系统充电,在高电价时放电之外,储能可以帮助用户在自身用电负荷较低的时段对储能设备充电,在需要高负荷时,利用储能设备放电,从而降低自己的最高负荷,达到减低容量费用的目的,在电能质量方面,其可以提高供电质量和可靠性。


(作者系中国电科院首席专家) 

新闻来源:能源评论,作者:惠东


 
 
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