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暖风渐起 电化学储能将提速发展

2017-06-05 17:59来源:平安证券作者:朱栋 皮秀 张龑关键词:储能储能系统电化学储能收藏点赞

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(4)电力输配

储能在电力输配领域的应用主要包括:无功支持、缓解输电阻塞、延缓输配电设备扩容和变电站内的直流电源等。按照目前的成本,储能做无功补偿和变电站直流电源相对原有选择(电容器组和铅酸电池)价格较为昂贵,但在延缓输配电设备扩容和缓解输电阻塞方面具有较好的效益,在负荷接近设备容量的输配电系统内,将储能安装在原本需要升级的输配电设备下游位置来延缓或避免扩容,可以实现利用较小容量的储能设备来延缓需要很大投入的电网扩容投资。

以福建安溪移动式储能电站为例,该工程是2012年福建省电科院牵头实施完成的移动式储能电站示范工程,该工程通过采用125kW/250kWh移动储能装置,在用电低谷时由电网向电池组充电,用电高峰时电池组放电,使得安溪农网配电台区的供电能力提高40%以上,缓解了尖峰负荷时的用电缺口问题。

(5)用户侧

分时电价管理是用户侧储能的主要应用模式,电力用户可根据自身实际情况安排用电计划,将电价较高时段的电力需求转移至电价较低的时段实现,从而达到降低总体用电成本的目的。

安装于工商业用户端或园区的储能系统是我国用户侧储能的主要形式,通过峰谷电价差套利是最主要的盈利手段,容量费用管理和需求侧管理等是辅助盈利点。由于储能系统成本有差异,各地区的峰谷电价差不同,项目的盈利空间也有差别。

国内应用于工商业用户端分时电价管理的商用储能项目已经开始涌现。例如,2016年8月,南都电源与无锡星洲科苑公用设施开发有限公司签订《储能电站合同》,拟共同实施15MW/120MWh的电力储能电站项目,南都电源在谷时段或平时段以相应时段的10KV电价向无锡星洲科苑购电,在峰时段或平时段向无锡星洲科苑以相应时段的交易电价(110KV)*约定折扣比例的价格售电。

1.2多技术路线并存,重点关注电化学储能

目前,大容量储能技术主要有机械储能(抽水蓄能、飞轮储能、压缩空气储能等)、电磁储能(超导磁储能、超级电容等)、储热和电化学储能(铅炭电池、锂电池、钠硫电池、全钒液流电池)等。

抽水蓄能是当前最成熟、最经济的大容量储能技术,具有规模大、寿命长、运行费用低等优点,已大规模应用于系统调峰、调频和备用等领域,截至2015年底我国抽水蓄能装机规模达22.7GW,约占全国电源装机规模的1.5%。但抽水蓄能也有它自身的局限性,其受到地形条件的限制较大,必须具有合适建造上下水库的地理条件,建设周期较长,电站规模一般100~2000MW,主要用于电力系统的调峰、调频、备用等辅助服务。

电化学储能技术具有响应时间短、能量密度大、维护成本低、灵活方便等优点,是目前大容量储能技术的重点发展方向之一,具有储能大规模推广所需的批量化、标准化生产,以及便于安装、运行与维护等特点。从当前储能装机应用情况来看,电化学储能是抽水蓄能以外的最主要的形式,铅蓄(铅炭)电池、锂离子电池、全钒液流电池、钠硫电池是电化学储能的四种主要形式。

(1)铅炭电池

铅酸电池是一种酸性蓄电池,电解质溶液为硫酸,正极和负极分别为二氧化铅(Pb〇2)和绒状铅,

具有价格低廉、技术成熟、安全可靠、工作温度宽、可再生利用率高等优点,在汽车启动电源、UPS等传统领域占主导地位,在新能源发电尤其是小型风力发电、独立光伏发电系统中也占据较多的份额。铅酸电池主要缺点为:循环寿命比较短,80%充放电深度下循环寿命1000次左右;能量密度低,约30~40Wh/kg。

铅炭电池是在传统铅酸电池的铅负极中以“内并”或“内混”的形式引入具有电容特性的碳材料而形成的新型储能装置,正极为二氧化铅,负极为铅-碳复合电极,既具有铅酸电池的成本低、安全性好等优点,且在循环寿命、充电倍率等方面相较铅酸电池明显改善,铅炭电池100%放电深度下循环寿命可达2500~3000次。

但相对于其他电化学储能,铅炭电池的循环次数和能量密度仍然偏低。

原标题:暖风渐起 电化学储能将提速发展
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