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能源结构调整中的大规模储能技术
近年来,可再生能源开发利用规模不断扩大,储能技术的研究与应用也日渐广泛。抽水储能、压缩空气储能、锂离子电池、钠硫电池、铅酸/铅炭电池等目前主要的几种储能技术都有各自的优缺点,在实际应用时要找准定位,使不同的储能技术在不同的领域和场景扮演关键角色。
发展可再生能源是大势所需
上图展示了我国能源消费情况:
2003年18亿吨标准煤,2012年36亿吨,2015年达到43亿吨,2020年将达到48亿吨,其中煤炭力争控制在42亿吨。
众所周知,煤炭的大量消耗是我国环境污染、肺癌等疾病的成因之一。故,发展可再生能源是大势所驱。历史上出现了三次能源革命:
第一次能源革命,煤炭代替了薪柴,大英帝国抓住了机遇,称霸全球。但也引发了诸多问题,例如伦敦大雾霾。据不完全统计,当时英国的能源结构中70%以上是煤炭。
第二次能源革命,油气代替了煤炭,美国借势成为新的世界霸主。
第三次能源革命,提出了可再生能源。中共中央在十三五规划中提出能源革命和能源结构调整的战略方针:到2020年,我国风能发电装机容量达到2.5亿千瓦,光伏发电达1.5亿千瓦,光热发电达500万千瓦。
以上是世界各国在能源转型上的一些规划目标,可以看出,普及可再生能源是全球实现低碳能源转型的关键。预计2030年以后,整个能源结构当中,可再生能源将会占主导。早在2004年的一次报告中我提出过:可再生能源正逐渐由辅助能源变为主导能源。至今我仍然坚持这一观点。
为什么需要“储能”?
电网有一百多年历史,没有储能也运行得很好,那为什么现在需要“储能”?
举一个例子,上图是日本的某个实验:图中曲线是某风机半夜两点时段的发电输出,可以看到这个风力发电不是那么稳定,最高超过300千瓦,最低不到50千瓦。这是风机发电的特点,可能会对电网造成很大的问题。但如果有储能装置,发电多时将多余电存起来作为负载,发电少时往外放电,长此以往,计算出一个预估值,判断多大风发多少电,根本解决风能、太阳能发电的不稳定、不连续性特性,实现安全、稳定供电。
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