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觀察室

峰谷電套利、新能源并網，電化學儲能“功不可沒”

來源：新華日報 | 0評論 | 4751查看 | 2018-08-01 12:24:00

目前儲能電池技術發展很快，一旦取得突破，將對新能源發展、電網運行控制、終端用能方式等產生重大影響。未來儲能電池技術將在新一代電力系統中實現廣泛應用。

　　總容量20.2萬千瓦時，可滿足17萬家庭一天的生活用電……7月18日，一個超大型“充電寶”在鎮江儲能電站投入運行，總功率達10.1萬千瓦，是國內規模最大的電池儲能電站項目。

　　發展儲能項目被業界視為破解缺電難題的重要舉措之一。江蘇電力經濟技術研究院院長劉綱說，鎮江儲能電站工程就像一個超大容量的“充電寶”，在用電低谷時當作用電負荷充滿電力，在用電高峰時當作發電電源釋放電力。

　　近年來，儲能已在電網調峰調頻、分布式發電及微電網領域展現出廣闊的應用前景。目前，我國已是全球最大電化學儲能的應用市場，不少業內人士表示，未來10年的下一個確定性藍海行業就是儲能市場。

　　“儲能”讓收集到的太陽能、風能更加“穩定”

　　傳統的電力系統一直以來都是發、供、用同時完成。由于風力變化和晝夜交替，風力和太陽能發電呈現出顯著的隨機性、間歇性和波動性的特點，導致其與用戶相對固定的用電需要難以匹配。

　　儲能即能量存儲，是指通過一種介質或者設備，把一種能量形式用同一種或者轉換成另一種能量形式存儲起來，未來應用需要時以特定能量形式釋放出來的循環過程。南京工程學院電力工程學院院長郝思鵬說，物理儲能受地理條件和資源條件的限制，長遠來看，其開發潛力和規模均受到限制。電化學儲能技術盡管現階段其裝機規模不大，但增速較快，發展潛力大?？梢哉f，儲能技術的突破與普及，將使能源跨越時空進行分配調節，對能源的生產和消費都有革命性意義。

　　從2016年到2017年6月底，我國新增在建和投運的電化學儲能裝機規模達到1.35GW，是2000年至2015年累計裝機規模的9.6倍。去年10月，國家發改委、財政部、科技部、工信部、能源局聯合發布《關于促進儲能技術和產業發展的指導意見》，明確計劃在未來10年內完成“兩步走”，到2025年，使儲能產業實現規?；l展，形成較為完整的產業體系，成為能源領域經濟新增長點。

　　目前，國內不少企業都在加大對儲能行業的投入力度，期待下一個風口。南瑞集團有限公司提出，到2030年，發展成為能源互聯網領域具有國際競爭力的儲能產業關鍵裝備和整體解決方案提供商?！敖?，北京、遼寧、江西、河北等地區都已出臺支持儲能產業發展和技術應用的引導性政策，部分省份也在研究直接針對儲能技術應用的資金支持政策，為儲能產業發展營造了良好的政策環境?！蹦先鸺瘓F有限公司首席專家梁志成說。

　　峰谷電套利、新能源并網，電化學儲能“功不可沒”

　　隨著風電、光伏等新能源在能源結構中占比不斷提升，以及動力鋰電池成本的快速下降，電化學儲能在峰谷電價套利、新能源并網以及電力系統輔助服務等領域的應用場景正不斷被開發并推廣開來。

　　據美國能源部統計，至2016年年底，美國、日本、歐盟和中國儲能裝機占全球總裝機的94%，電化學儲能示范數量近百項，項目數占比為53%。在電化學儲能示范項目數中，鋰離子電池所占比重最高，達到48%，在電池儲能中位列最高。

　　然而，電化學電池儲能在安全性方面最大的問題，在于其安全隱患的不可預見性，而熱失控一旦發生，又沒有有效的手段來控制。本月2日，韓國全羅南道靈巖郡金井面火城山靈巖風力發電園區內ESS儲能設備發生重大火災事故，造成706㎡規模電池建筑和3500塊以上鋰電池全部燒毀。

　　“鋰離子電池的安全性不能百分之百保證，本身存在爆炸的問題?！焙滤践i說，目前的主要解決辦法是把鋰離子電池放在一個個集裝箱內，箱內部加裝消防系統，集裝箱之間保持一定的間距，“每個集裝箱是一整套封閉的系統，如果一個出了問題也限制在單個集裝箱內?！?/div>

　　另一個亟待突破的技術瓶頸是電池容量。郝思鵬說，目前鋰離子電池每公斤大概只能夠存儲0.13至0.15度電，“例如1噸重量的電動車鋰離子電池，開不到四百公里距離。雖然容量每年都在增加，但增速在5%左右，速度不快。如果在這一領域能夠實現技術突破，那么可以想象會對儲能行業帶來怎么樣的變化?！?/div>

　　綜合國際可再生能源署、國際能源署等機構的判斷，2030年左右，鋰離子電池將突破技術瓶頸，電池整體性能得到全面提升，成為最具大規模商用前景的主流電池技術，占全球儲能電池容量的比例將超過50%，極大推動儲能電池技術的發展和應用。

　　變“電從遠方來”為“電從身邊來”，減少遠程輸電

　　隨著家庭用太陽能等新能源系統的普及和儲能技術的發展，未來家庭用電模式將會發生革命性的變化。

　　家庭儲能系統，也可以理解為一組為家庭儲存電能的“充電寶”，其運行不受城市供電壓力影響。在用電低谷時間，家庭儲能系統中的蓄電池組可自行充電，以備用電高峰或斷電時使用。除了可以作為應急電源使用之外，家庭儲能系統也因為能夠均衡用電負荷，從而可以節省家庭電力開支。“歐美國家的人均住宅面積通常比較大，家庭用電較多，擁有風、光等新能源發電系統的家庭數量也多。由于用電量比較大，且峰谷電費存在比較大價格差異，套利空間大，所以家庭儲能系統有很廣闊的市場前景?！焙滤践i說。

　　沃太能源南通有限公司董事長袁宏亮說，德國的家庭儲能市場在過去的三四年經歷了從幾百套到幾千套再到5萬套的規模變化。此外，澳大利亞的家庭儲能市場也是快速增長。“居民電價高于1.5元人民幣的地區都可以作為家庭儲能市場的首選目標”，袁宏亮表示，“除了電價，光照和電網穩定性也是影響家庭儲能消費需求的因素。例如，澳大利亞年光照在1600至2000小時，德國在800至1200小時，同樣的光伏發電系統在澳大利亞每年每千瓦可多發出1000度電左右，利用儲能進行消納和自發自用的價值更高?！?/div>

　　對于大多數普通中國家庭來說，每月的電費一般不到200元，10年的電費一般不超過2.4萬元，也就是說購買一個家庭儲能系統的支出接近一個中國家庭10年用電的費用。但業內依舊看好國內家庭儲能行業的發展，隨著我國人均住宅面積的不斷提高、電動車的不斷普及、家庭用電量的不斷增長，家庭儲能系統還是能夠在中國市場上找到一席之地的。袁宏亮稱，讓消費者花1萬澳幣購買5年回本的產品，并在之后可以享受免費用電，這或許才是這個市場快速增長的根本原因。隨著未來系統價格的進一步降低，越來越多國家的儲能大市場將快速啟動。

　　“原來我們的理念是‘電從遠方來’，發展特高壓來實現遠方送電。而未來可能是‘電從身邊來’，通過儲能，大大減少了遠距離輸電需要。”郝思鵬說。

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