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不久前,国家能源局下发《关于促进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿(市场)机制试点工作的通知》,明确了电储能参与调频调峰辅助市场服务的地位。
储能种类多种多样,主要分为物理储能、电磁储能和电化学储能等类型。近年来,电化学储能技术受到各国关注,据美国能源部DOE项目库不完全统计,至2014年初,由美国、日本、欧盟、澳大利亚和我国等实施的MW及以上规模的储能示范工程达180余项,其中电化学化储能示范数量近百项,项目数占比为53%,在电化学储能示范项目数中,锂离子电池所占比重最高,达48%。
在众多的储能技术中,除了抽水蓄能之外,其它储能技术还处于半商业化或研发阶段。技术经济性不足是阻碍储能技术应用推广的一个重要原因。储能的技术经济性,可以体现在循环寿命、效率、全寿命周期发电、成本等方面。从目前实际发展来看,储能中经济型最好的,当属锂离子电池。例如,2011年,锂离子电池(含电池管理系统)售价是3750元/千瓦时,当时循环寿命只能算2000次,如果计算了效率、PCS、运维周期和建设周期的折旧,电池的全寿命周期的度电成本是2.94元。近年来,锂离子电池性能不断提升,而成本不断下降,到2015年底,其电成本数已经降到7毛钱左右,预计到2018年底,其度电成本能降到3-4毛钱,这个价格基本上保障电力用户利用电力峰谷差价实现套利。锂离子电池储能技术的发展实际上得益于电动汽车动力电池的突破。近年来,国内外对动力锂离子电池研发投入很大,有力地推动了锂离子电池的技术进步,此外,锂离子电池产业链的不断完善,以及产线的巨大投入,也有效降低了电池的成本。
事实上,自2015年起,国家陆续出台多项支持储能发展的政策。而随着一系列政策利好,电力储能技术或正迎来新风口。
行业加速正当时
随着中国经济不断发展,预计在未来20年内,中国电力需求仍将持续增长。但与发达国家相比,目前中国人均用电量较低,且中国的用电结构可调整余地较大,中国用电的三个大头分别是:73.5%的工业用电,11.8%的商业用电和11.8%的居民用电。而在美国、日本、德国、法国和韩国,工业用电的比例并没有那么高,和商业用电和居民用电呈现三驾马车的局面。同时,中国发电装机容量世界第一,但燃煤火力发电比例过高、环保压力巨大。电源结构面临巨大变革。
目前中国正在大力发展可再生能源,由于风电、光伏发电出力的波动性和随机性特征,大规模可再生能源接入和消纳仍然面临困难,致使“三北”地区弃风弃光严重。此外,大量分布式电源接入为配电网的控制保护和运行管理带来挑战。
更重要的是,我国城市负荷增加过快,这与局部的线路负载不均有关——有的地方根据不够用,有的地方负载却是空的。城市用电结构也在不断发生变化,例如传统的商场用电量较少(变压器容量较小),近年来电商对传统商业的冲击下,商场(或商业中心)不得不引入餐饮及娱乐游戏场所,致使用量增大,需要增容。电动汽车也是一个例子,电动汽车需要有场地和配电资源,配电容量不足的地方,充电桩将无法安装,因此这些问题也和城市快速增长、用电结构有关系。
上述形势为储能应用市场的形成带来机会。随着,储能技术的不断成熟和技术经济性的不断提升,储能在电力系统的广泛应用只是一个时间和契机的问题。
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