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不发展储能 新能源的前景也无从谈起!

北极星储能网  来源:储能盒子    2017/9/19 15:41:24  我要投稿  

北极星储能网讯:近年来,以风力和太阳能发电为主的新能源发展势头强劲,以化石能源为主的能源开发利用方式面临挑战,一场历史性的能源变革正在全球范围内孕育。与人类历史上的前两次能源变革不同,中国有能力成为这轮能源革命的主要推动者。

一、新能源使用价格低于传统能源

分析报告显示,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100-120年、30-50年和18-30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。

人类历史上经历过两次大的能源转型。两次能源革命都极大地推动了世界经济的发展和人类社会的进步。

第一次是在18世纪末到19世纪,以蒸汽机的发明和煤炭的大规模利用为主要标志,人类从薪柴时代迈入了煤炭时代。

第二次发生在19世纪70年代到20世纪初,以发电机、内燃机等的发明与使用为标志。

这期间,电力作为清洁、便利的二次能源,改变了人类能源使用的方式。但由于其本质都是消耗化石能源,资源储量持续下降。

进入21世纪,随着人类技术进步和环保意识的日益提高,以风电和太阳能发展越来越受到重视。

前两次能源革命,替代能源的价格都是上升的。而在新一轮的能源转型中,由于以风、光为主的新能源的生产边际成本趋近于零,随着技术进步和规模化带来的单位造价持续下降。

用不了多久,新能源的使用价格将全面低于传统化石能源的价格。

二、推动储能技术发展势在必行

结合新能源的开发利用现状和技术的不断突破,加大新能源开发力度、发挥特高压输电优势以及推动储能技术发展成为推动新一轮能源变革的主要路径。

近年来,风、光发电的技术进步很快。风电设备和光伏组件的价格,在过去的五年里呈现下降趋势。

我国部分地区新能源的价格已经与煤电价格相当,预计到2030年,光伏发电成本可以达到0.2元/千瓦时,风电达到0.22元/千瓦时(见下图)。

由于风力变化和昼夜交替,风力和太阳能发电呈现出显著的随机性、间歇性和波动性的特点,导致其与用户相对固定的用电需要难以匹配。

因此,人们希望找到将电能储存起来的办法,即在电力富余的时候将其存储,在电力短缺的时候再释放出来,以满足供需之间实时平衡的需要。

没有储能技术,新能源就难以满足用户的负荷需求,资源也得不到充分利用。

可以说,储能技术的突破与普及,将使能源跨越时空进行分配调节,对能源的生产和消费都有革命性意义。

储能包括储电、储热和储氢。而电力存储技术又可分为物理、化学和电磁储能三大技术类别。

抽水蓄能和压缩空气储能即属于物理储能技术,其也可以视为间接的储电方式。

储电技术在风电和光伏领域的应用在国内呈较快的增长态势,这主要是因为其市场驱动力足够大,新能源和电动汽车产业都是其潜在的市场,对于风电和光伏项目开发商而言。

尤其是近年来,储能已经在电网调峰调频、分布式发电及微电网领域展现出广阔的应用前景。美国、德国等形成了较为成熟的商业模式。

中国在分布式光伏、电力需求侧管理、电力辅助服务市场及发电侧调峰等领域也开展了研发示范,初步具备了产业化的基础,不同场景下的商业模式也在积极探索。

目前,应用最多的是抽水蓄能的物理储能方式,铅酸电池、锂离子电池等化学储能技术进步也很快。但从不受自然条件限制和环保的角度看,储氢则更具优势。

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。

三、储能技术带人类走入新时代

展望未来,一个以新能源为主的能源体系,将使人类大大减少甚至摆脱对化石能源的依赖,全球总体能源利用率将大幅提升,能源供应将更加安全可靠,能源价格将更加低廉,生态环境恶化和气候变暖的态势将得到有效遏制,在促进世界经济持续发展的同时,也有助于消除贫困,实现能源消费公平。

储能产品的普遍使用,将改善电力系统的整体运营效率。传统电力系统的规划与设计,从安全性、可靠性的角度留有大量备用的空间,部分设备低效运行甚至闲置,存在很大的浪费。储能技术通过在发、供、用各环节的协调配合,减少系统冗余和备用,提高电力系统设备利用率。同时,延长升级改造的周期,从而降低投资和用电价格。

1.能源变革将把人类生活带入一个全新的电气化时代

一方面,风力、太阳能的电力生产方式更加简单,无需通过高温、高压蒸汽及磁场等复杂过程将热能转化为机械能,再转化为电能,大量的燃烧及旋转设备将被取代。

另一方面,在占石油消耗约70%的交通运输领域,氢能和蓄电池将取代内燃发动机作为动力,车辆内核设计全部实现电气化,构造简单,易于维护,所有与内燃机相关的技术和设计技巧全部不需要了。德国已计划到2030年停止销售燃油汽车。大量清洁廉价的新能源的供给,无疑将增大电力在能源消费中的比重。

2.新一轮的能源革命,还将推动其他产业的发展,如海水淡化

目前全世界有半数以上的国家和地区面临淡水资源短缺的问题,将近80%人口受到水荒的威胁。海水淡化是解决缺水问题的主要途径。但由于它是一个高耗能的产业,目前生产成本还比较高,不能普遍推广应用。当新能源的价格足够低廉,加上技术的进步,将当前每立方淡化水的价格降到与使用地下水或地表水持平,甚至更低,海水就可以大规模利用了。

小结

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。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。

能源革命的新时代寄托着人类的希望,但变革不会一蹴而就,需要我们从文明演进的高度,携手协作,扎实推进。

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原标题:不发展储能,新能源的前景也无从谈起!

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