中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部、科技部、工信部、國(guó)家能源局近日聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出未來(lái)10年內(nèi)分兩個(gè)階段推進(jìn)相關(guān)工作，第一階段實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過(guò)渡，第二階段實(shí)現(xiàn)商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。
近年來(lái)，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速推進(jìn)，儲(chǔ)能在能源發(fā)展和電力系統(tǒng)運(yùn)作中的應(yīng)用價(jià)值逐漸顯現(xiàn)。
五種儲(chǔ)能技術(shù)
機(jī)械類(lèi)儲(chǔ)能機(jī)械類(lèi)儲(chǔ)能的應(yīng)用形式有抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能。目前最成熟的大規(guī)模儲(chǔ)能方式是抽水蓄能，其基本原理是電網(wǎng)低谷時(shí)利用過(guò)剩電力，將作為液態(tài)能量媒體的水從低標(biāo)高的水庫(kù)抽到高標(biāo)高的水庫(kù)，電網(wǎng)峰荷時(shí)高標(biāo)高水庫(kù)中的水回流到下水庫(kù)推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。
電氣類(lèi)儲(chǔ)能電氣類(lèi)儲(chǔ)能的應(yīng)用形式有超級(jí)電容器儲(chǔ)能和超導(dǎo)儲(chǔ)能。其中，超導(dǎo)儲(chǔ)能是利用超導(dǎo)體的電阻為零特性制成的儲(chǔ)存電能的裝置，其不僅可以在超導(dǎo)體電感線圈內(nèi)無(wú)損耗地儲(chǔ)存電能，還可以通過(guò)電力電子換流器與外部系統(tǒng)快速交換有功和無(wú)功功率，用于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、改善供電品質(zhì)。
電化學(xué)類(lèi)儲(chǔ)能電化學(xué)類(lèi)儲(chǔ)能主要包括各種二次電池，有鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液流電池等。這些電池多數(shù)技術(shù)上比較成熟，近年來(lái)成為關(guān)注的重點(diǎn)，并有許多實(shí)際應(yīng)用。
熱儲(chǔ)能在一個(gè)熱儲(chǔ)能系統(tǒng)中，熱能被儲(chǔ)存在隔熱容器的媒質(zhì)中，以后需要時(shí)可以轉(zhuǎn)化回電能，也可直接利用而不再轉(zhuǎn)化回電能。熱儲(chǔ)能有許多不同的技術(shù)，可進(jìn)一步分為顯熱儲(chǔ)存和潛熱儲(chǔ)存等。
化學(xué)類(lèi)儲(chǔ)能化學(xué)類(lèi)儲(chǔ)能主要是指利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體。利用待棄掉的風(fēng)電制氫，通過(guò)電解水將水分解為氫氣和氧氣，從而獲得氫。以后可直接用氫作為能量的載體，再將氫與二氧化碳反應(yīng)成為合成天然氣（甲烷），以合成天然氣作為另一種二次能量載體。
能源轉(zhuǎn)型將對(duì)傳統(tǒng)能源體系產(chǎn)生顛覆性影響，間歇性、分散式的可再生能源占比提高，供需失衡更加明顯。通過(guò)在適當(dāng)時(shí)間吸收與釋放電力，儲(chǔ)能技術(shù)能夠幫助實(shí)現(xiàn)供需平衡，未來(lái)將成為相關(guān)業(yè)務(wù)中必不可少的組成部分。
活躍于能源市場(chǎng)價(jià)值鏈上不同位置的參與企業(yè)在不同時(shí)間單位上的需求各異，對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式的發(fā)展提出要求：
1、發(fā)電廠：解決黑啟動(dòng)問(wèn)題，優(yōu)化熱電聯(lián)產(chǎn)，避免過(guò)剩電力的能量浪費(fèi)。
2、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商：應(yīng)對(duì)供需失衡階段的頻率偏移與電壓下降的突變。
3、電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商：解決需求變化帶來(lái)的問(wèn)題，減少或延緩未來(lái)電網(wǎng)升級(jí)的投資活動(dòng)。
4、大宗電力交易商：實(shí)現(xiàn)更大套利。
5、終端用戶：管理峰值需求進(jìn)行管理，節(jié)約成本；出售私人發(fā)電電力或是電網(wǎng)電力。
我國(guó)集中式光伏和風(fēng)電裝機(jī)都已排名全球第一。經(jīng)歷了這段時(shí)間的“野蠻生長(zhǎng)”，新能源“棄風(fēng)棄光”等嚴(yán)重問(wèn)題開(kāi)始出現(xiàn)，解決消納問(wèn)題成為行業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。隨著發(fā)展目標(biāo)從“數(shù)量至上”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤豳|(zhì)增效”，儲(chǔ)能對(duì)于新能源消納、微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)和電網(wǎng)調(diào)頻等領(lǐng)域具有重要意義，其“江湖地位”得到了前所未有的提高。
盡管發(fā)展勢(shì)頭積極向好，但事實(shí)上我國(guó)大部分儲(chǔ)能項(xiàng)目仍處于示范階段，未達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)盈利的項(xiàng)目少之又少。儲(chǔ)能行業(yè)想要取得長(zhǎng)足發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、商業(yè)化，還需要切實(shí)解決一系列問(wèn)題。重點(diǎn)包括三個(gè)方面：在經(jīng)濟(jì)性層面，如何提升儲(chǔ)能項(xiàng)目的盈利能力；在政策層面，如何構(gòu)建合理的市場(chǎng)機(jī)制；在技術(shù)層面，如何解決儲(chǔ)能的安全性和污染等問(wèn)題。
先說(shuō)經(jīng)濟(jì)性，盈利能力不強(qiáng)已經(jīng)成為制約儲(chǔ)能項(xiàng)目推廣的瓶頸。目前，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的盈利模式主要是依靠峰谷電價(jià)差套利，而該差價(jià)相比于建設(shè)電站、儲(chǔ)能電池的成本，尚不足以讓儲(chǔ)能項(xiàng)目盈利。再加上國(guó)內(nèi)存在交叉補(bǔ)貼的現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)居民電價(jià)相對(duì)較低，導(dǎo)致戶用儲(chǔ)能在商業(yè)化運(yùn)營(yíng)上存在經(jīng)濟(jì)吸引力不足的問(wèn)題。
再說(shuō)政策，國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有明確的關(guān)于電力輔助服務(wù)的市場(chǎng)化機(jī)制和價(jià)格。電力市場(chǎng)的市場(chǎng)化程度不足，導(dǎo)致儲(chǔ)能的價(jià)值無(wú)法在市場(chǎng)上得到充分體現(xiàn)。雖然在新電改的推動(dòng)下，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)、開(kāi)展需求響應(yīng)、輸配電價(jià)改革等相關(guān)政策正醞釀出臺(tái)，但總體來(lái)看儲(chǔ)能政策仍在一定程度上滯后于市場(chǎng)的發(fā)展需求。
另外，需要解決的還有技術(shù)問(wèn)題。儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)安全性要求非常嚴(yán)格，以保證發(fā)生燃爆等安全事故的概率降到最低。但市場(chǎng)上儲(chǔ)能產(chǎn)品的質(zhì)量良莠不齊，缺少自律的企業(yè)用劣質(zhì)產(chǎn)品低價(jià)沖擊市場(chǎng)的苗頭已初現(xiàn)端倪，導(dǎo)致電站中的蓄能系統(tǒng)嚴(yán)重劣化，系統(tǒng)壽命大幅縮短，存在很大的隱患。此外，化學(xué)電池在生產(chǎn)和棄置階段引起的污染問(wèn)題，同樣也不容小視。
為什么說(shuō)儲(chǔ)能需要技術(shù)突破？
電力儲(chǔ)存現(xiàn)在還沒(méi)有出現(xiàn)突破性技術(shù)，雖然出現(xiàn)了很多化學(xué)儲(chǔ)能的方式，但現(xiàn)在看到的這些技術(shù)未必將會(huì)是未來(lái)的主流路線，將來(lái)一定會(huì)出現(xiàn)帶領(lǐng)儲(chǔ)能突破的技術(shù)，就象存儲(chǔ)芯片帶來(lái)的智能手機(jī)革命。
儲(chǔ)能系統(tǒng)用于發(fā)電側(cè)示范工程及關(guān)鍵技術(shù)
中國(guó)電力科學(xué)研究院電工與新材料所儲(chǔ)能研究室主任李建林，就儲(chǔ)能系統(tǒng)用于發(fā)電側(cè)示范工程及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分享。
1.國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程
有兩項(xiàng)作用：第一是整個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)跟蹤和跟蹤出力的典型作用，要跟蹤那條線。第二個(gè)是平抑可再生能源發(fā)電速度的波動(dòng)，通過(guò)幾年的示范下來(lái)以后，我們當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的幾大作用是可以滿足的，并且，這邊有一個(gè)知識(shí)點(diǎn)和大家分享一下，我們863項(xiàng)目里得出兩個(gè)重要的指標(biāo)：一個(gè)是跟蹤計(jì)劃出力的精度，精度是做到了正負(fù)5%，就是整個(gè)聯(lián)合出力要跟蹤那條線是正負(fù)5%，平抑可再生能源波動(dòng)有兩個(gè)指標(biāo)，一個(gè)是每分鐘的波動(dòng)率2%，每10分鐘的波動(dòng)率是7%，這三個(gè)值作為硬性的要求，所有風(fēng)電場(chǎng)或者光伏電站都能達(dá)到這些指標(biāo)以后，對(duì)電網(wǎng)的接入是很友好的，因?yàn)榧夹g(shù)的進(jìn)步，證明了通過(guò)儲(chǔ)能和風(fēng)電光伏配合，這些值都是能達(dá)到的，這是我們863定的指標(biāo)，證明實(shí)際當(dāng)中也是能實(shí)現(xiàn)的，假如可以實(shí)現(xiàn)這些指標(biāo)，就可以大幅度的提升風(fēng)電光伏的接納能力。
2.遼寧臥牛石風(fēng)電場(chǎng)
臥牛石風(fēng)電場(chǎng)位于遼寧省沈陽(yáng)市法庫(kù)縣臥牛石鄉(xiāng)境內(nèi)，安裝33臺(tái)1.5MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量49.5MW。風(fēng)電場(chǎng)配置5MW×2h全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。風(fēng)電場(chǎng)以66kV電壓等級(jí)線路送至承擔(dān)600MW容量風(fēng)電場(chǎng)送出任務(wù)的220kV龍康變電站。
臥牛石儲(chǔ)能系統(tǒng)用于跟蹤計(jì)劃發(fā)電（儲(chǔ)能）、平滑風(fēng)電功率輸出，還將具備暫態(tài)有功出力緊急響應(yīng)、暫態(tài)電壓緊急支撐功能。
3.甘肅酒泉“電網(wǎng)友好型新能源發(fā)電”示范
甘肅智能一體化電源系統(tǒng)應(yīng)用于示范風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組，系統(tǒng)經(jīng)兩路35kV架空線路匯集至3#升壓站主變à330kV母線；
1MW/1MWh鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)將用于跟蹤計(jì)劃發(fā)電（儲(chǔ)能）、平滑風(fēng)電功率輸出，還將具備暫態(tài)有功出力緊急響應(yīng)、暫態(tài)電壓緊急支撐功能。
300kW超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)：用于風(fēng)電機(jī)組背靠背變流器直流側(cè)電壓穩(wěn)定，提高風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力，研究風(fēng)電機(jī)組與超級(jí)電容的配置原則；
4.格爾木50MWp新能源光儲(chǔ)電站
格爾木50MWp光伏電站：電站配置15MW/18MWh鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，研發(fā)了基于調(diào)度端D5000的光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電調(diào)度模塊，以期解決光儲(chǔ)并網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電最大化消納、提高跟蹤計(jì)劃能力，以達(dá)到減少”棄光”提高光伏電站上網(wǎng)電量的目的，為大規(guī)模集中式光伏電站解決”棄光”限電尋找一種可行的技術(shù)解決手段。
15MW/18MWh磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)由5個(gè)3MW/3.6MWh儲(chǔ)能單元組成，每個(gè)儲(chǔ)能單元由6個(gè)500KW/600KWh儲(chǔ)能機(jī)組組成。
主要作用是平滑光伏功率輸出、跟蹤計(jì)劃出力、減少棄光，提高光伏并網(wǎng)電能質(zhì)量。
相對(duì)于單獨(dú)的光伏發(fā)電，加入儲(chǔ)能系統(tǒng)后，光儲(chǔ)聯(lián)合跟蹤調(diào)度誤差明顯減小，儲(chǔ)能系統(tǒng)提高了光伏發(fā)電跟蹤調(diào)度計(jì)劃的能力；
u特定時(shí)間段內(nèi)，光儲(chǔ)跟蹤誤差小于5%的概率基本達(dá)到90%以上；
u光儲(chǔ)跟蹤誤差未全部小于5%的原因是誤差超出了儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大充放電能力。
5.山西電網(wǎng)若干個(gè)儲(chǔ)能調(diào)頻電站示范
機(jī)組與儲(chǔ)能系統(tǒng)配合效果良好，大幅度提高AGC性能指標(biāo)，單日KP值由原來(lái)平均2.8左右提升至平均4.6左右，最高達(dá)5.0以上，補(bǔ)償費(fèi)用得到大幅度提升。
6.吉林風(fēng)蓄儲(chǔ)示范工程
吉林風(fēng)蓄儲(chǔ)示范工程位于吉林省大安市安廣鎮(zhèn)。用于利用風(fēng)力發(fā)電提供大安市城鎮(zhèn)集中供暖中的清潔熱能。其中風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)200MW，清潔能源供暖工程配置了30MW的蓄熱式電鍋爐，同時(shí)在蓄熱式電鍋爐側(cè)配置了容量為1MW/0.5MWh移動(dòng)式MW級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，通過(guò)2臺(tái)500kW的PCS分別接至安廣供熱項(xiàng)目的2臺(tái)公用變低壓側(cè)。
利用風(fēng)電場(chǎng)在夜間負(fù)荷低谷期的棄風(fēng)電量,為蓄熱式電鍋爐供電，電鍋爐產(chǎn)生的熱量,一部分直接用于夜間電網(wǎng)低谷時(shí)段時(shí)居民供熱，另一部分儲(chǔ)存蓄熱裝置內(nèi),用于白天電網(wǎng)非低谷時(shí)段時(shí)居民供熱。
儲(chǔ)能融合儲(chǔ)熱系統(tǒng)消納風(fēng)電電量，經(jīng)計(jì)算共消納風(fēng)電電量952.97MWh，
風(fēng)電有效利用小時(shí)數(shù)提高了11.273h，上升了73.2%，效果顯著。
移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)包括1套0.5MWh鋰電池儲(chǔ)能主系統(tǒng)，2臺(tái)500KWPCS（雙向變流器），1套電池監(jiān)控系統(tǒng)、1個(gè)儲(chǔ)能集裝箱體和相關(guān)輔助系統(tǒng)。
我們需要儲(chǔ)能，我們迫切需要儲(chǔ)能。但是目前還沒(méi)有出現(xiàn)突破性的技術(shù)，還不能促使儲(chǔ)能裝機(jī)容量大發(fā)展。我們不知何時(shí)才能掌握突破性儲(chǔ)能技術(shù)，但我們相信儲(chǔ)能革命一定會(huì)來(lái)到，儲(chǔ)能裝機(jī)容量一定會(huì)有大的發(fā)展，電力一定會(huì)被大規(guī)模、可利用、可接受地儲(chǔ)存起來(lái)。
