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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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