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研究表明,如果风电装机占装机总量的比例在10%以内,依靠传统电网技术以及增加水电、燃气机组等手段基本可以保证电网安全;但如果所占比例达到20%甚至更高,电网的调峰能力和安全运行将面临巨大挑战。目前为了减少对电网的冲击,每一台风机需要配备其功率4%的后备蓄电池。另外还需要大约相当于其功率1%的蓄电池用于紧急情况时收风叶以保护风机。电网对风电输出平稳性的要求已成为风电发展的瓶颈。随着风电的快速发展,风电与电网的矛盾越来越突出。如果需要平滑风电90%以上的电力输出,需要为风电场配置20%左右额定功率的储能电池;如果希望风电场还能具有削峰填谷的功能,将需要配备相当于40%-50%功率的动态储能电池;如果风机离网发电,则需要更大比例的动态储能电池。大容量储能产品成为解决电网与风电之间矛盾的关键因素。
2.光伏发电
光伏发电是显著受天气影响的,对于目前大型光伏发电场主要是并网发电,但总的说来装机容量在电网中所占比例非常小,其波动可以忽略不计。但随着时间推移,其所占比例越来越大之后,不得不考虑储能技术以平滑其输出,减小对电网的影响。目前来说,光伏发电对储能电池的需求更多体现在离网型光储或风光储项目上。
3.电网调峰调频
由于我国电力系统煤电比例较高,核电不参与调峰,水电、燃气发电等调峰较好的电源所占比例较低,造成电力系统安全运行和调控管理困难。系统的调峰调频也成为限制电网接受清洁能源的一个主要因素。
电网调峰的主要手段一直是抽水蓄能电站。由于抽水蓄能电站需建上、下两个水库,受地理条件限制较大,在平原地区不合适。采用大容量储能电池的小型调峰系统从微观角度多点调峰,不受地理条件限制,可大可小设计灵活,是抽水蓄能电站的有益补充。
4.通信基站
通信基站和通信机房需要蓄电池作为后备电源,且时间通常不能少于10小时。对通信运营商来讲,安全稳定可靠和使用寿命是最重要的,在这一领域,流体钒电池有着铅酸电池无法比拟的先天优势:寿命长,维护简单,能量存储稳定、控制精确、自放电少,可便捷调整能量的存储量,总体使用成本低。
通信网络中的基站动力系统中通常使用柴油发电机,在停电时提供长时间动力。流体钒电池完全可以替代动力系统中的铅酸电池和柴油机的动力组合,提供高可靠性的直流电源的能量存储解决方案。流体钒电池还可以很好地与网络通信领域使用的地理分布很广、数量众多的太阳能电池进行很好的匹配,替代目前太阳能供电系统中通常使用的铅酸电池,降低维护量,减少成本,提高生产率。
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