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2014年3月27日,在2014中国清洁电力峰会暨中国国际清洁能源博览会智能电网论坛上,中国电力科学院新能源研究所储能室副主任陶以彬先生做了《储能技术及其在新能源发电中的应用》的演讲,以下为详细内容。
主持人: 下面,请中国电力科学院新能源研究所储能室副主任陶以彬演讲!
陶以彬:尊敬的潘总、各位专家:大家下午好!
下面,由我给大家介绍一下中国电科院新能源所在储能方面所做的工作,我今天报告的主题是《储能技术及其在新能源发电中的应用》。报告内容有以下五方面:一、储能技术及应用现状。二、储能在新能源发电中的典型应用模式。三、储能在新能源发电中的应用。四、储能在微电网中的应用。五、新能源所储能方向的工作介绍。
一、储能技术及应用现状
储能技术的定义,在座各位专家对储能应该比较熟悉,目前储能主要分以下四大类型:第一,机械储能;第二,电磁储能;第三,化学储能;第四,相变储能。
储能技术的分类,物理储能,主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能,电磁储能包括超导储能、超级电容储能、高密度电容储能;电化学储能,以电池为主,有铅酸、镍氢、锂离子、液留。
储能技术分类,抽水蓄能,容量一般GW级以上,技术比较可靠,效率一般70-8及%,受地形限制,建设周期长,投资大。压缩空气储能,主要特点是规模大、运行成本低,启动时间长,3-5分钟,可实现规模化,缺点是必须找到合适的储蓄洞,需要燃气。飞轮储能,主要特点是功率密度高、响应速度快、效率高、寿命长,缺点是能量密度低、费用比较高。大家见的比较多的是电化学储能,目前比较多的是铅酸,沥青也有一部分,以前的电动汽车里用的比较多,现在电力系统中有推广价值的是全钒液流,发展比较快的是锂离子电池,主要是电动汽车的拉动作用。
各类储能技术的综合比较,全世界储能系统,截止到2014年2月,全球储能容量总共740GW,前几年应该是钠硫,那样钠硫占45%,其它的占55%,在55%当中,锂离子电池占32%,近一两年来,国内外的储能上了一批锂离子储能电站。各类储能技术综合比较,从功率和放电时间来看,在电力系统当中,主要讲电化学储能,有达到GW级的,放电时间可以达到5-6小时,电池的应用不太一样。底下是钠硫电池,钠硫电池放电时间长,而且可以大功率放电。从效率和寿命来看,目前效率比较高的应该是超级电容、锂离子、飞轮、钠硫、液流、铅酸。
成本现状,钠硫电池运行寿命比较长,最初选择了钠硫电池为技术路线,钠硫电池最大特点是技术被日本垄断,全球只有NGK一家能做,目前在中国,也就是上海硅酸盐所和上海电气公司正在产业化推广。
储能技术的应用,从发电侧来看,辅助运行,取代/延缓新建机组;在辅助服务主要调频、调峰、电压支持、备用容量。
二、储能在新能源发电中的典型应用模式
电池储能系统的组成,大概有四部分:储能本体,常说的单体电池,一般要加电池管理系统,可以大大提高电池成组以后的运行寿命,通过控制装置,把直流电变成交流电,最高层还有储能监控系统。电池储能系统的集成,以长寿命大容量电池单体为基础,高效管理技术为依托的标准电池模块,标准化可扩展的储能并网模块设计,大规模储能电站系统集成,满足不同应用场合的需求,经过这几年的发展,主要走模块化和标准化技术路线,兼容性非常好。
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