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储能技术:一场影响世界能源格局的变革

2014-11-11 17:09来源:电气中国杂志作者:李慧姣关键词:储能技术能源革命智能电网收藏点赞

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近几十年来,储能技术的研究和发展一直受到各国能源、交通、电力、电讯等部门的重视。电能可以转换为化学能、势能、动能、电磁能等形态存储,按照其具体方式可分为物理、电磁、电化学和相变储能四大类型。其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能;电磁储能包括超导、超级电容和高能密度电容储能;电化学储能包括铅酸、镍氢、镍镉、锂离子、钠硫和液流等电池储能; 相变储能包括冰蓄冷储能等。

化石能源呈逐年下降趋势,化石能源在整个 20 世纪所占的份额均在93%以上,其中煤炭能源占为主要部分,2050 年化石能源份额将减至 70%以下。

对新能源和可再生能源的研究和开发,寻求提高能源利用率的先进方法,已成为全球共同关注的首要问题。对中国这样一个能源生产和消费大国来说,既有节能减排的需求,也有能源增长以支撑经济发展的需要,这就需要大力发展储能产业。

日益增长的能源消费,特别是煤炭、石油等化石燃料的大量使用对环境和全球气候所带来的影响使得人类可持续发展的目标面临严峻威胁。据预测,如按现有开采不可再生能源的技术和连续不断地日夜消耗这些化石燃料的速率来推算,煤、天然气和石油的可使用有效年限分别为100年~120年、30年~50年和18年~30年。显然,21世纪所面临的最大难题及困境可能不是战争及食品,而是能源。

储能本身不是新兴的技术,但从产业角度来说却是刚刚出现,正处在起步阶段。到目前为止,中国没有达到类似美国、日本将储能当作一个独立产业加以看待并出台专门扶持政策的程度,尤其在缺乏为储能付费机制的前提下,储能产业的商业化模式尚未成形。

我国现有系统中储能主要分布在新疆、青海和四川。仍能源分布可见能,容量仅占总装机容量1.7%左右,远没有达到东部地区京、津、冀、鲁、苏、沪、浙、闽、粤的合理水平,且尚未建立用于瞬态电能质量管理。近20年来,我国由于系统失稳造成的大停电。事故已达140余起,每次损失数千万元乃至数亿。因此,迫切需要建立起以多点储能装置支撑东西部资源发展不均,有效地支持电网的系统电压和频率,稳定我国特有的电力系统结构。

当前我国储能技术的现实需求有如下几方面:

1.风力发电

风力发电自身所固有的随机性、间歇性特征,决定了其规模化发展必然会对电网安全运行带来显著影响,另外风力发电往往在后半夜进入发电高峰,而此时正是用电低谷,所以弃风现象严重。因此必须要有先进的大容量储能技术做支撑,以稳定风机输出,且能错时发电,提高风力发电机组的利用率,降低损耗。

原标题:储能技术:一场世界能源的变革
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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