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过去几十年,中国经历了高速的经济发展,但也为此付出了沉重的环境代价,能源转型迫在眉睫。伴随我国新能源产业的迅速发展,储能技术及其产业的发展日渐成为各方关注的重点。
储能应用主要集中在可再生能源发电调峰、分布式能源及微电网、电力辅助服务、电力质量调频、电动汽车充换电等,是解决新能源电力储存的关键,也因此备受企业青睐。但在技术路线众多的前提下,谁能在经济性、工艺上突围,才是抢占市场的关键。
能源变革的迫切需求
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。
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。
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、电信等部门的重视。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。
储能本身不是新兴的技术,但从产业角度来说却是正处在起步阶段。截至目前,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。
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。
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