中國儲能網訊: 一個號稱世界上最大的巨型電池陣列近日在河北省張北縣投產,此舉目的是力求解決風能發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電無法儲存的難題。
這個電池項目由民營汽車制造商比亞迪負責建設,設計為儲存36兆瓦時電流,“比足球場還大”,停電期間可以為1.2萬戶人家供電1小時。比亞迪的主營業(yè)務除了汽車,也包括能源IT領域的電池制造等,目前是國內最大的儲能電池制造企業(yè)。
這個電池項目是國家電網公司風光儲輸示范項目的組成部分。該項目總投資約150億元,是中國首個風光儲輸示范項目同時也是目前世界上規(guī)模最大,集風電、太陽能光伏發(fā)電、儲能及輸電工程四位一體的可再生能源項目。該項目一期計劃建設風電100兆瓦、光伏發(fā)電50兆瓦、儲能20兆瓦,總投資約33億元,已于2011年12月25日正式宣布投產。
2011年上半年,比亞迪通過招標成為風光儲輸示范工程蓄能系統(tǒng)解決方案供應商,標的額約1.48億元。實際上,風光儲輸示范工程蓄能系統(tǒng)當初共分出5個包,四個磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的包分別被比亞迪、中航鋰電(洛陽)有限公司、東莞新能源科技有限公司、萬向電動汽車有限公司四家企業(yè)奪得。液流電池的包最終花落北京普能世紀科技有限公司。
由于看好中國智能電網建設的巨大市場,各家儲能企業(yè)對張北風光儲輸項目進行了激烈競爭,最終五家領軍企業(yè)也各爭得一個分包項目進行示范。有分析師表示,中國儲能應用市場商機巨大,即便是一個風電就潛藏著8365兆瓦-12548兆瓦的市場。
中投顧問研究員李勝茂認為,國家電網之所以與比亞迪開展合作就是看重其獨到的磷酸鐵電池技術。比亞迪的蓄能系統(tǒng)解決方案能使可再生能源的轉換效率提升5%至10%,技術較為領先。對于比亞迪來說,如果智能電網建設需要大量的儲能電站作為支撐,一旦比亞迪能夠與之建立起長期穩(wěn)定的合作關系,那么未來隨著智能電網建設高潮的到來,比亞迪的儲能業(yè)務必將得到快速增長。
目前國內風能、太陽能等新能源發(fā)電出現不穩(wěn)定性和間歇性的核心瓶頸在于儲能系統(tǒng)。而國內關于儲能技術,主要存在磷酸鐵鋰電池與鈉硫電池、液流電池三大技術方向。國家電網公司有關人士對網易財經表示,目前國內并未能確定未來智能電網儲能系統(tǒng)技術方向,所以去年分包招標就是想檢驗一下各個技術流派的示范結果。
中投顧問認為,目前國家電網對于各種新興的儲能技術都沒有明確的偏好,因為當前國內智能電網建設還未大規(guī)模展開,一些儲能電站的建設更多只是一種示范性運用,所以也存在較大的市場風險,業(yè)內必須要時刻關注其他儲能技術的發(fā)展,適時進行產品的升級換代。
2、我建成世界首座風光儲輸“四位一體”示范電站
中國儲能網訊:近日,由國家科技支撐計劃和金太陽示范工程重點支持的國家風光儲輸示范工程(一期),在河北張家口市張北縣成功投產,這標志著我國建成了世界上首座集風電、光伏發(fā)電、儲能及智能輸電“四位一體”的新能源示范電站,實現了新能源并網、關鍵設備和工程建設等方面的重大技術突破,也為我國電網接納大規(guī)模新能源提供了良好示范。
國家風光儲輸示范工程是由科技部、財政部、國家電網公司和河北省政府于2009年實施的重大科技示范工程,旨在解決我國大規(guī)模發(fā)展新能源面臨的技術瓶頸,促進我國新能源技術及產業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。
該工程的目標是建設世界首座風光儲輸“四位一體”的高智能化水平的新能源示范電站,建成世界上規(guī)模最大的多機型并網友好型風電場、功率調節(jié)型光伏電站和多類型化學儲能電站。工程規(guī)劃建設500兆瓦風電場、100兆瓦光伏發(fā)電站和110兆瓦儲能電站,規(guī)劃總投資100多億元。一期建設風電100兆瓦、光伏發(fā)電40兆瓦、儲能20兆瓦,配套建設1座220kV智能變電站,總占地2568畝,總投資約33億元。示范工程由國家電網公司組織實施。
1月14日,科技部副部長曹健林實地考察了該示范工程(一期)。他在考察了風電、光伏以及儲能等系統(tǒng)現場,并聽取了工程建設、科技攻關及運行情況的匯報后,發(fā)表重要講話強調,作為試驗示范工程,要重視測試工作,扎扎實實地作好數據記錄與測試,完善管理制度、健全質量保證體系,測出的數據要準確且具權威性,指導新能源技術及產業(yè)發(fā)展;要建立相應的體制機制,制定相應規(guī)則,確保示范工程向行業(yè)開放,真正成為新能源領域的國家級公共平臺;要推進國際化,要有在班門前弄斧的氣魄,配合國家總體外交政策,實施新能源技術走出去的戰(zhàn)略;要對示范工程的未來運行做好規(guī)劃,一是加快二期工程的建設,二是首先做好測試檢測工作,建成國家級新能源測試檢測中心,條件成熟后,依托示范工程逐步建設國家工程技術研究中心和國家重點實驗室。
該示范工程以“技術先進性、科技創(chuàng)新性、經濟合理性、項目示范性”為總要求,以風光發(fā)電控制和儲能系統(tǒng)集成技術為重點,加強對風光互補和風光儲配比的分析研究,實現新能源的平滑輸出、計劃跟蹤、削峰填谷、調頻調壓等控制目標,解決新能源大規(guī)模并網的技術難題。據科技部高新技術司能源交通處處長鄭方能介紹,目前,一期工程取得了一批階段性成果:如在聯(lián)合控制方面,采用自主研發(fā)的聯(lián)合發(fā)電智能全景優(yōu)化控制系統(tǒng)、風光功率聯(lián)合預測系統(tǒng)和儲能電站監(jiān)控系統(tǒng),通過多尺度全天候風光功率預測技術,實現多種運行模式,達到源網友好互動,為風電、光伏發(fā)電和儲能聯(lián)合控制及調度提供準確的分析與決策;在風力發(fā)電方面,采用許繼、金風等國內知名風電廠商產品,小東梁風電場安裝24臺2兆瓦雙饋風電機組,孟家梁風電場安裝15臺2.5兆瓦和2臺3兆瓦永磁直驅風電機組、2臺1兆瓦垂直軸永磁風電機組;在光伏發(fā)電方面,采用無錫尚德、力諾太陽、福建鈞石等國內知名光伏廠商產品,光伏西區(qū)采用固定方式布置28兆瓦多晶硅組件,光伏東區(qū)安裝12兆瓦多晶硅、單晶硅、非晶薄膜、背接觸式組件,跟蹤方式涵蓋固定式、平單軸、斜單軸和雙軸跟蹤,成為具有多種比較、多種展示功能的光伏電站,為國家積累寶貴的多種形式的運行試驗數據,為推進太陽能光伏產業(yè)發(fā)展提供可信賴的數據支撐和技術支撐;在儲能技術方面,由比亞迪、中航鋰電、浙江萬向等多家國內著名電池廠商生產的磷酸鐵鋰電池組成14兆瓦儲能系統(tǒng),在世界上首次實現多種儲能系統(tǒng)的統(tǒng)一集成監(jiān)控、協(xié)同配合新能源發(fā)電的示范應用。
據悉,一期工程形成了聯(lián)合發(fā)電互補機制及系統(tǒng)集成、全景監(jiān)測與協(xié)調控制、功率預測、源網協(xié)調和大規(guī)模儲能等5大關鍵技術,實現了新能源發(fā)電與并網、關鍵設備和工程建設等方面的重要技術突破。項目實現“風光儲聯(lián)合優(yōu)化策略”等20余項技術創(chuàng)新,申請《新能源發(fā)電并網運行控制標準》《大容量儲能系統(tǒng)接入電網技術規(guī)定》等70余項知識產權。
背景鏈接目前,我國風電與太陽能產業(yè)發(fā)展迅猛,但由于其作為間歇式能源的發(fā)電特點,風電和光伏的大規(guī)模并網接入和高密度多接入點分布式并網問題一直未能得到系統(tǒng)有效解決,以風電為例,截至2011年底,我國累計裝機已超過6000萬千瓦,但其中仍有約1000多萬千瓦的風電未能實現并網發(fā)電,對相關領域技術、市場、規(guī)劃、政策等均提出嚴峻挑戰(zhàn)。“十二五”期間,我國將積極有序發(fā)展風電、太陽能、生物質能等新能源,堅持集中開發(fā)與分布式利用相結合,加強并網配套工程建設,做好風電、光伏的消納與外送工作,深化和擴大能源國際合作,整合全國優(yōu)勢科技資源攻克新能源功率預測、聯(lián)合發(fā)電、系統(tǒng)控制、源網協(xié)調和大規(guī)模儲能等核心關鍵技術。
科技部相關負責人表示,國家風光儲輸示范工程體現了我國新能源綜合利用成果的集中展示,為我國未來新能源的發(fā)展提供了技術示范平臺,也將為優(yōu)化和調整我國能源結構、推進新能源大規(guī)模發(fā)展發(fā)揮重要作用。
相關專家認為,當前,新能源技術已成為國際上關注的重點和熱點,我國應從戰(zhàn)略高度和全局角度重視新能源領域的技術創(chuàng)新,掌握核心技術,攻克關鍵技術;同時,新能源技術和產業(yè)不僅涉及技術,還涉及資源、經費、政策、產業(yè)規(guī)劃等諸多方面,需要加強部際聯(lián)動,整合優(yōu)勢資源;此外,要加強技術研發(fā)與應用示范結合,發(fā)揮協(xié)同效應,實現技術的轉化和產業(yè)應用;最后,要加強國際合作,充分利用好國外技術、資源、人才和市場,謀求開展以我為主的國際合作,實現我國新能源技術與產業(yè)的跨越發(fā)展。
3、中國燃料電池公共汽車商業(yè)化示范項目介紹
中國儲能網訊:隨著人們對能源和環(huán)境問題的日益關注,國際社會越來越重視氫能及燃料電池技術,并將其作為戰(zhàn)略高技術而設立了相關研發(fā)計劃和示范項目。尤其是全球環(huán)境基金(GEF)將在5個發(fā)展中國家實施燃料電池公共汽車示范,旨在通過示范項目,推動燃料電池汽車的應用和推廣,減少汽車尾氣排放,保護環(huán)境。
一、背景
中國燃料電池商業(yè)化示范項目是中國政府、全球環(huán)境基金(GEF)和聯(lián)合國開發(fā)計劃署(UNDP)共同支持的項目,由中國科技部、北京市、上海市共同組織實施。實施這個投入3200萬美元的項目的目的是為了降低燃料電池公共汽車的成本,借助在北京和上海兩市同時進行的燃料電池公共汽車和供氫設施的示范,加快其技術轉化。該項目的啟動會于2003年3月27日在北京召開。
與傳統(tǒng)的交通工具相比,燃料電池交通工具具有零尾氣排放和非常高的燃料使用效率。燃料電池公共汽車技術被認為零排放公共交通工具發(fā)展最有前景的技術之一。GEF根據其可持續(xù)交通方面的計劃,支持燃料電池汽車在發(fā)展中國家的發(fā)展和應用(其他4個發(fā)展中國家為巴西、埃及、印度和墨西哥)。中國燃料電池公共汽車商業(yè)化示范項目是GEF燃料電池汽車發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,本項目的遠期目標是在中國城市廣泛使用燃料電池車,減少空氣污染和溫室氣體排放。通過GEF資助的燃料電池汽車項目的實施以及與發(fā)達國家燃料電池汽車項目的合作,預計在不遠的將來,燃料電池公共汽車的成本將會降低,形成價格競爭力,并在發(fā)展中國家的大城市使用。
中國政府高度重視環(huán)境和能源問題。為減少城市空氣污染和提高能源使用效率??萍疾亢陀嘘P部委共同組織了以"清潔能源行動"和"清潔汽車行動"為主要內容的"空氣凈化工程",并在包括北京市、上海市在內的全國30多個城市實施。同時,北京市和上海市制定了一系列的法規(guī)、政策和措施,以推動清潔能源技術和清潔汽車技術的推廣和應用,減少城市空氣污染,提高空氣質量。為迎接北京2008年奧運會、實現"綠色奧運"的目標,為主辦好上海2010年世博會,北京市、上海市正在加強相關基礎設施建設。對兩個城市來說,實現交通工具的現代化是最好的措施之一。
二、項目概要
為實施該項目,科技部將建立項目辦公室,并與北京市、上海市政府和有關機構、企業(yè)合作。北京市、上海市將各采購6輛燃料電池公共汽車,進行示范運行,目標是這12輛車總共運行160萬公里。通過項目的實施,以進一步降低燃料電池公共汽車的成本,提高其商業(yè)化的科技和產業(yè)化能力;幫助城市公交系統(tǒng)掌握有價值的經驗,建立與燃料電池汽車相關的公共交通政策和規(guī)劃能力;增加政府、投資、媒體和其他部門對燃料電池車的了解。在項目實施的后期,將研究制定在中國實現大規(guī)模推廣應用和生產燃料電池汽汽車的戰(zhàn)略以及相關法規(guī)和標準確。
本項目執(zhí)行期限為五年,分兩期執(zhí)行。項目總經費3236萬美元,其中,GEF投入1158萬美元,UNDP投入40萬美元,科技部投入620萬美元,北京市投入400萬美元,上海投入438萬美元,其他投入580萬美元。
第一期時間約一年半,主要工作為收集最新的燃料電池汽車技術、供氫系統(tǒng)和設備供應商的信息,并對相關技術和供應商進行考察;研究制定北京市、上海市所要采購的燃料電池公共汽車及供氫基礎設施的系統(tǒng)技術參數和標書文件,并選擇供應商;安裝供氫設施,購買和交付第一批燃料電池公共汽車并準備運行。第二期將在項目的后4年執(zhí)行,主要工作為示范運行第一批采購的6輛燃料電池公共汽車及其供氫設施,做好系統(tǒng)數據的采集、記錄和分析;購買和交付第二批燃料電池公共汽車并示范運行,做好系統(tǒng)數據的采集、記錄和分析。
三、項目目標
為加快燃料電池車在中國商業(yè)化,該項目設立了3個近期目標:
1、確定燃料電池汽汽車及其供氫基礎設施在中國商業(yè)化的可行性,積累燃料電池公共汽車相關經驗和知識;
2、建立有關燃料電池公共汽車使用的技術、運行、管理和規(guī)劃能力;
3、增加中國公眾對燃料電池汽車的了解,并制定燃料電池公共汽車商業(yè)化的發(fā)展戰(zhàn)略。
第一個目標將通過12輛燃料電池公共汽車在北京和上海四年的示范運行來實現。在北京和上海同時示范,是為將來在中國更大規(guī)模的燃料電池公共汽車的推廣應用創(chuàng)造機會。在項目實施中,將建立項目實施評估指南、數據分析和收集系統(tǒng),向社會各界發(fā)布信息,并以簡報和報告形式,與其他國家實施的類似項目交流信息。本項目重點放在根據燃料電池車的運行,分析其生命周期的成本。
第二個目標將通過一系列的培訓和考察活動來實現。在項目實施中,要在北京、上海兩個城市的公交系統(tǒng)內部培訓一批管理人員、技術人員和操作人員;創(chuàng)建技工和操作人員培訓課程,并進行資格認證;開展國際公交規(guī)劃和政策考察,研究鼓勵燃料電池公共汽車商業(yè)化的政策、計劃和機制。
第三個目標將通過各種培訓、研討和宣傳活動來實現。在項目實施中,將組織由政策制定者、商界領導、投資者、媒體和其他關鍵人員參加的探討會;項目實施進展將通過國內外會議、網站、簡報和新聞發(fā)布等形式發(fā)布,增進社會公眾的了解。
在項目第二期,還將開展中國其它城市燃料電池公共汽車應用示范可行性研究;完成中國燃料電池公共汽車概念設計和制氫評估。
四、項目實施
科技部牽頭成立由國家發(fā)展和改革委員會、財政部、公安部、商務部、國家環(huán)??偩值炔块T、北京市和上海市以及UNDP參加的國家指導委員會,總體指導項目的實施。同時,建立國家項目管理辦公室,具體組織整個項目的實施和協(xié)調工作。
在北京市和上海市建立項目指導委員會,由副市長領導,市政府有關部門和機構參加,總體指導該項目在當地的實施工作。同時,建立項目管理辦公室。
根據項目第一期工作計劃,今年的主要工作為:準備燃料電池公共汽車系統(tǒng)技術參數和標書;聯(lián)系并考察潛在的燃料電池公共汽車系統(tǒng)供應商,鼓勵其參與投標,并討論有關事項;在2003年下半年,將公布項目征求書,鼓勵燃料電池發(fā)動機、底盤制造和燃料系統(tǒng)供應商投標。
4、中法科研機構加強儲能等領域技術交流與合作
中國儲能網訊:2月23日,法國電力集團研發(fā)中心(EDF R&D)副總裁維奧略特先生(Mr. Pierre-Louis Viollet)及馬斯基先生(Mr. Michel Maschi)一行7人到訪中國電科院。副院長王力科主持接待,對維奧略特先生一行的來訪表示熱烈歡迎。
維奧略特先生首先介紹了EDF R&D的業(yè)務范圍和工作理念。雙方隨后就智能電網、電動汽車、儲能、電力系統(tǒng)仿真與建模、可再生能源并網及國際標準領域進行了技術交流。雙方表達了進一步進行合作的意向,希望今后在彼此了解的基礎上爭取共同實施一些實際科研合作項目。
中國電科院國際合作部、電力系統(tǒng)研究所、計量研究所、配用電與農電研究所、電工與新材料研究所、戰(zhàn)略研究發(fā)展中心相關人員參加交流。
背景資料:
法國電力是世界排名首位的核能電力公司,同時也是歐洲第一位的可再生能源生產者。
5、我國磷酸鐵鋰電池產業(yè)或將擺脫國外專利束縛
中國儲能網訊:據相關媒體報道,由中國電池工業(yè)協(xié)會代表中國鋰電池生產企業(yè),向加拿大魁北克水電等公司發(fā)起的“磷酸鐵鋰專利無效訴訟”,即將在4月9日迎來終審判決。中國電池協(xié)會負責人表示,中方勝訴幾成定局。這意味著中國磷酸鐵鋰電池產業(yè)將徹底擺脫國外專利桎梏的束縛,同時為我國新能源汽車的發(fā)展掃除了重大發(fā)展阻礙。
采用磷酸鐵鋰作為正極的鋰離子電池因其循環(huán)壽命長、安全性好、環(huán)境污染小等優(yōu)點,被認為是新能源汽車最理想的車用動力電池種類。作為世界三大鋰離子電池生產國之一,中國在磷酸鐵鋰電池領域一直有著巨大的市場潛力。如今,隨著新能源汽車產業(yè)的興起,一些國家和企業(yè)在利益驅動下,開始將中國作為設置技術貿易壁壘、進行專利布局的主要目標。
2003年,加拿大魁北克水電公司等企業(yè)向中國國家知識產權局提出專利名稱為“控制尺寸的涂覆碳的氧化還原材料的合成方法”,并于2008年9月獲得授權。該專利共計125項權利要求,幾乎覆蓋了包括磷酸鐵鋰等多種正極材料及其主要制造技術。憑借此“跑馬圈地”類型的專利,加方向中國的磷酸鐵鋰電池生產企業(yè)提出過高達1000萬美元的專利授權費和每噸2500美元的專利使用費等“天價”要求。
“如果我們不去發(fā)動申請該專利無效的訴訟,這種漫天撒網式的專利,將嚴重限制中國鋰電池企業(yè)的未來空間,進而影響到新能源汽車產業(yè)的發(fā)展。”中國電池工業(yè)協(xié)會專職副理事長王敬忠在接受采訪時表示。
為了維護電池行業(yè)利益,確保新能源汽車產業(yè)的健康發(fā)展,中國電池工業(yè)協(xié)會受國內部分骨干企業(yè)委托,于2010年8月向國家專利復審委員會提出了“磷酸鐵鋰專利聯(lián)合無效請求”。
2011年5月底,國家專利復審委員會經過審理,對加方專利作出了無效決定。加方對此表示不服,并將國家專利復審委員會作為被告,向北京市第一中級人民法院提起上訴。二審定于今年4月9日開庭。
中方法律代理方表示,加方二審獲勝的幾率微乎其微。首先,從國家專利復審委員會歷年的案例來看,推翻初次結果的只有不到十分之一;其次,初審時中方提出了七條充分的訴訟理由,最終僅以其中的兩條就令主管部門作出了專利要求全部無效的裁定。中方還有大量有力、確鑿的證據理由沒有出示。
“我們有信心協(xié)助國家專利復審委員會在二審中勝出。而在該專利國內無效之后,不排除我們‘走出去’,為中國企業(yè)的海外發(fā)展清理其在國外設置的障礙。”王敬忠說。
6、劉琦調研南方電網 深入了解抽水蓄能電站等工作
中國儲能網訊:4月6日,國家能源局副局長劉琦一行到南方電網公司調研,深入了解公司抽水蓄能電站建設運行管理體制、節(jié)能發(fā)電調度等方面工作。公司總經理鐘俊,副總經理王久玲等出席了座談會。
劉琦對公司近年來在節(jié)能發(fā)電調度與新能源利用等方面工作所取得的成績以及進展給予了充分肯定。他認為,南方電網公司抽水蓄能電站總體規(guī)劃不錯,運行管理比較好,但隨著社會對新能源的不斷追求,太陽能、風能等新能源將出現爆發(fā)式增長,這對抽水蓄能電站以后的建設和發(fā)展提出了更高的要求,南方電網公司要進一步加強抽水蓄能電站規(guī)劃、建設和運行管理,以電力需求為導向,以保障電力安全、經濟、可靠供應為目標,統(tǒng)籌優(yōu)化電源結構,提高電力系統(tǒng)整體的安全性和經濟性,科學有序地發(fā)展抽水蓄能電站。
鐘俊表示,南方電網公司在國家發(fā)改委、能源局等有關部委指導下,通過實踐探索,形成了“科學規(guī)劃、系統(tǒng)布局、有序發(fā)展、高效應用”的抽水蓄能電站發(fā)展體系。但也凸顯出一些問題,主要表現在四個方面:一是經濟效益未取得合理回報;二是部分地方政府將抽水蓄能電站作為拉動地方經濟發(fā)展的常規(guī)電源項目要求建設,缺乏與電網公司進行必要的溝通;三是電源結構不合理,導致抽水蓄能電站的被動建設;四是建設成本攀升影響抽水蓄能電站的積極性。針對以上情況,鐘俊提出四點建議:一是研究建立抽水蓄能電站可持續(xù)發(fā)展的投資回報機制;二是加強對電網調峰手段的綜合研究;三是抽水蓄能電站建設規(guī)模和布點應根據系統(tǒng)決定;四是研究發(fā)展儲能等多種經濟調峰手段。
廣東省發(fā)展和改革委員會、廣東省能源局等單位負責人,南方電網公司總部相關部門、廣東電網公司、調峰調頻公司等負責人出席了座談會。
7、南方電網的儲能實踐:“小”電池有“大”威力
中國儲能網訊:在深圳市龍崗區(qū)清風大道一個占地僅4100平方米的小院里,坐落著一大一小兩座兩層小白樓,這就是中國第一個兆瓦級電池儲能站南方電網深圳寶清儲能站。
這個設計規(guī)模為10兆瓦的儲能站,目前已投運了4兆瓦。南方電網方面表示,希望通過這個應用項目來提升綠色環(huán)保的能源儲存系統(tǒng)的實施和快速發(fā)展。
南方電網深圳寶清儲能站
“小”電池有“大”威力
“與國網張北的風光儲輸項目注重儲能與新能源相結合有所不同,深圳寶清儲能站是將儲能站放在配電網,接受遠方調度的信息,通過儲能監(jiān)控系統(tǒng)來指揮儲能站出力(電力術語,指輸出功率),從而起到削峰填谷、系統(tǒng)調頻、系統(tǒng)調壓和孤島運行等作用。”南方電網科學研究院智能電網研究所負責儲能項目的技術專家陸志剛在近日舉行的2012儲能國際峰會發(fā)言時說。
雖然有電力專家表示削峰填谷不太經濟,但是中國電力科學研究院首席專家胡學浩在上述峰會上表示:“隨著近年來空調負荷的快速增加,在一些大城市,負荷峰谷差越來越大,這也使得電力系統(tǒng)難以應付。而在這種情況下,儲能就顯得尤為重要。”
“而這時,我們就可以通過儲能站的這種"削峰填谷"功能對尖峰負荷進行調節(jié)。”陸志剛說。
寶清儲能站也在這方面通過了實踐的檢驗。去年8月,其圓滿完成深圳大運會的保供電任務即是典型的例子。
事實上,削峰填谷只是寶清儲能站四大作用之一,而相比之下,“孤島運行”這一作用更具特色。陸志剛透露,寶清儲能站近期就將做這方面的運行試驗。他相信,未來儲能站將會在類似今年“4?10”深圳大面積停電的事件中發(fā)揮作用。
除此以外,通過仿真試驗所得到的結果是,寶清儲能站可以在幾十毫秒間調節(jié)變電站供電區(qū)域的頻率和電壓。“這是電力系統(tǒng)迄今為止最快速、靈活的調節(jié)手段。”陸志剛說。
摸著石頭過河
集四大調節(jié)手段于一身的寶清儲能站,其實是南方電網公司三年多來不懈科研與實踐的結果。
陸志剛坦言:“作為電網系統(tǒng),我們對電池本身是比較陌生的,寶清儲能站其實很大的一個目的就是驗證這個小小的電池能不能在電力系統(tǒng)這么龐大、復雜的系統(tǒng)中去應用。”
為此,南方電網除了采購廠家的成套設備,也立項進行自主研發(fā)和技術集成。
陸志剛告訴記者,南方電網擁有實時數字仿真系統(tǒng)(RTDS)這個世界上規(guī)模最大的硬件在環(huán)實時仿真平臺。利用這個成熟的仿真技術,南方電網將包括SCADA主控系統(tǒng)、能量轉換系統(tǒng)(PCS)、電池管理系統(tǒng)等全套儲能設備進行全景仿真,完成了世界上首次儲能RTDS的建模和試驗。“這一實驗是非常成功的。它為我們工程的應用打下了很好的技術基礎。”陸志剛說。
與其他大型儲能系統(tǒng)一樣,寶清儲能站也是由能量轉換系統(tǒng)充當直流和交流電之間的橋梁,將電池堆600~800伏的直流電壓轉化為380伏的交流電壓,再通過變壓器完成10千伏并網。
不過,寶清儲能站也有其獨特之處,這主要體現在其電池成組和PCS的設計方面,通過將電池分組介入來減少電池串并聯(lián)的規(guī)模,從而達到限制電池的環(huán)流,增加電池使用壽命的目的。
“通過寶清儲能站這個工程,南方電網自主研發(fā)的技術得到很好地應用與實踐,同時也取得了行業(yè)內的認可。”陸志剛說。
目前,南方電網正在承擔包括《大容量電池儲能站電池管理系統(tǒng)技術規(guī)范》和《大容量電池儲能站設計規(guī)范》在內的兩項國家標準及四項行業(yè)標準的制定工作,這也正是陸志剛所說的行業(yè)認可。
儲能未來不是夢
儲能的未來很美,但其科技攻堅還有很長的一段路要走。
與抽水蓄能這種物美價廉的儲能方式相比,大容量電池儲能具有不受地理建設條件限制,對生態(tài)環(huán)境影響較小,功率可雙向流動,反應時間快,運行維護費用低等優(yōu)點。但是,目前每千瓦電池儲能成本約為抽水蓄能的3~4倍,這也在一定程度上限制了電池儲能的推廣和發(fā)展。
對此,陸志剛表示,南方電網后續(xù)的研究重點將放在如何降低電池成本,延長使用壽命,以及提高系統(tǒng)整體性能和效率等方面。
而對于未來儲能電池的發(fā)展方向,中國電力科學研究院超導電力研究所所長來小康表示,電池本身要朝著長壽命、低成本、高密度、免維護等方向發(fā)展,而對于電池儲能系統(tǒng),諸如狀態(tài)監(jiān)測和評估、安全保障等技術的研究還亟待開展。
雖然前途仍舊坎坷,但是陸志剛等仍滿懷信心:“當儲能電站的成本降到2元/ 千瓦時且電池可以循環(huán)使用5000次的時候,用戶就會自覺儲能。”他說:“因為按照深圳0.6元的峰谷電價差,夜間用電低谷進行儲電,白天用電高峰將電釋放出來自用,這樣5年的時間就可收回儲能設備的前期投資。儲能電站也就具有了大規(guī)模推廣的商業(yè)價值,而這也正是儲能行業(yè)未來奮斗的目標。”
8、國家電網啟動電動汽車電池技術研究項目
中國儲能網訊:8月1日,國家電網公司“電動汽車動力電池梯次利用技術研究與示范”項目在河南鄭州啟動。該項目是2012年國家電網公司總部科技項目在電動汽車與儲能技術領域的獨立課題,由河南省電力公司牽頭實施,國網電科院、河南環(huán)宇賽爾以及中南大學參與,項目實施期限預計為2013年12月。
目前,在充換電設施方面,河南省電力公司已經建成投運鄭州商都路充換電站、新鄉(xiāng)市振中路充換電站等大型電動汽車充換電站;儲能方面,建成了國內首個380千瓦級光伏發(fā)電—儲能微電網示范工程;智能小區(qū)方面,建成了鄭東新區(qū)智能小區(qū)一體化示范工程,為該項目的研究與實施奠定了良好的基礎。
9、航天八院推進家用及微網光伏鋰電儲能系統(tǒng)項目進展
中國儲能網訊:8月16日,八院副院長姜文正率民用產業(yè)部副部長楊玉光、院研發(fā)部副部長潘軍等領導一行到太陽能公司就家用及微網光伏鋰電儲能系統(tǒng)項目進展進行工作調研并聽取了專題匯報。項目參與單位航天機電、太陽能公司、航天電源公司、太陽能工程技術中心、上有廠相關領導、技術骨干20余人參加了匯報會議。會議由八院民用產業(yè)部副部長楊玉光主持。
會上,太陽能公司總經理吳昊向姜副院長一行匯報了太陽能公司技術中心建設情況以及公司在分布式接入、智能微網系統(tǒng)技術研究進展情況;太陽能公司主管技術中心的副總經理陳國良專題匯報了技術中心的平臺建設、新項目研究等情況。隨后,與會人員討論了家用及微網光伏鋰電儲能系統(tǒng)發(fā)展及技術研發(fā)的方向、計劃的實施、需要協(xié)調的各種資源。
姜副院長在聽取匯報后,對該項目所有參與單位做出的積極努力給予了充分的肯定,同時也指出了各參與公司在工作中出現的不足之處,提出了要求與建議,并鼓勵大家要堅定對家用及微網光伏鋰電儲能系統(tǒng)項目開發(fā)的信心,加強資源統(tǒng)籌,提升自身能力建設。
10、發(fā)展中大型釩液流儲能電池的政策建議
中國儲能網訊:1、從關鍵技術、關鍵材料尋求發(fā)展突破
離子交換膜技術是釩液流儲能電池的核心,離子交換膜技術則是首先需要取得突破的核心。釩電池國內目前除上海神力科技有限公司之外,均依賴美國杜邦公司提供,或采用類杜邦技術的再生、仿制隔膜。
政府在推動儲能技術產業(yè)發(fā)展的政策制定上,應從關鍵技術、關鍵材料入手,加大具有自主知識產權的國內企業(yè)、研究機構的研發(fā)扶持力度,以及產業(yè)化能力建設的推動,為儲能產業(yè)的規(guī)?;l(fā)展奠定國產化的基礎。
2、鼓勵儲能技術示范應用,加快發(fā)展速度
政府對液流儲能電池項目研發(fā)與示范支持、經費扶持力度和日美等國相比遠遠不夠。政府應加大儲能技術應用示范項目支持,特別是應該盡快出臺推動液流儲能電池技術應用的財政補貼支持政策,推動儲能技術的產業(yè)化發(fā)展。
將儲能技術與具有聯(lián)動效應的風電、光伏電、智能電網、備用電源、應急電源、充電站等相關領域的政府支持研發(fā)、示范項目進行配套捆綁,加快液流儲能電池技術與不同應用領域的合作示范運行,為未來釩電池在不同應用領域的大規(guī)模商業(yè)化應用奠定基礎。
3、加快技術標準、技術規(guī)范制定,推動儲能技術應用
對于風電和光伏電等新能源項目,政府可通過政策規(guī)定或標準規(guī)范要求液流儲能電池技術的配套,減少并網時波動性對電網控制、管理的沖擊。
政府應盡快制定相應的技術標準和管理規(guī)范,建立并網認證和檢測制度,引導在風電、光伏發(fā)電系統(tǒng)中儲能技術的應用,同時規(guī)定電網公司對滿足并網規(guī)范的電能必須全額接收。這樣既保障了電網的穩(wěn)定運行,也利于風電、光伏發(fā)電的良性發(fā)展,同時也能促進儲能產業(yè)加快發(fā)展。
4、從節(jié)能減排的國家戰(zhàn)略角度理順能源利用價格體系
政府應從節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,理順能源價格體系,可以實施對使用非環(huán)保的化石能源應用增加資源稅、環(huán)境保護稅,對可再生能源產業(yè)給予稅收及貸款優(yōu)惠、進行財政補貼、實施峰谷電價、兩部制電價和儲能電價等不同的電價等優(yōu)惠政策,加強儲能技術研發(fā)和人才培養(yǎng)。
11、儲能技術獲突破 國家電網鈉硫電池項目通過驗收
中國儲能網訊:7月27日,科技部在上海組織召開國家科技支撐計劃項目《大容量鈉硫電池研制及兆瓦級儲能系統(tǒng)開發(fā)與示范》驗收會。驗收組專家聽取了項目組驗收報告,審查了驗收資料,經過討論,一致認為該項目完成了計劃任務書規(guī)定的研究內容,技術指標達到要求,同意通過驗收。國家電網公司配套科技項目《大容量城網電池儲能系統(tǒng)開發(fā)和示范應用研究》同期通過驗收。
該項目順利通過驗收是鈉硫電池研究的重要里程碑,是鈉硫電池相關技術深入研究和實現產業(yè)化的開端。儲能技術是未來電網發(fā)展中至關重要的部分,鈉硫電池將在智能電網發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
鈉硫電池容量大、體積小、能量儲存和轉換效率高、壽命長、不受地域限制等優(yōu)點,適合電力儲能使用。“十一五”期間,上海市電力公司與中國科學院上海硅酸鹽研究所合作,開展鈉硫電池技術研發(fā)、小批量制備和示范應用等科研攻關工作,取得了鈉硫電池關鍵技術和示范應用的突破,使我國成為繼日本之后世界上第二個掌握大容量鈉硫單體電池核心技術的國家。
雙方于2007年8月投資共建了“上海鈉硫電池研制基地”,2009年2月建成了鈉硫電池試驗線,形成了一定規(guī)模的鈉硫電池生產能力。2011年10月,上海公司與上海電氣集團、中科院上海硅酸鹽研究所簽訂合資合同,成立上海電氣鈉硫儲能技術有限公司,計劃2012~2013年完成產品實用化、標準化;2013~2014年實現10兆瓦級中試線及兆瓦級示范電站建設;2015年實現50兆瓦生產線建設。
12、從智能調度到風光互補 國家風光儲輸示范工程顯成效
中國儲能網訊:從河北省張北縣縣城向西,僅半小時車程后,就可以看到一排排風力發(fā)電機高聳在地平線上,連成一道美麗的風景。這里坐落著目前世界上規(guī)模最大的,集風電、光伏發(fā)電、儲能及智能調度輸電于一體的新能源友好并網綜合示范項目——國家風光儲輸示范工程。
近年來,我國以風能、太陽能發(fā)電為代表的新能源發(fā)展突飛猛進,人們寄望于它能改變我國失衡的電源結構,促進節(jié)能減排。然而,一次次風機脫網事故讓人們陷入了沉思,如果不能解決新能源友好上網問題,新能源健康發(fā)展將受到制約。2011年12月25日,國家風光儲輸示范工程一期工程的竣工投產,有效解決了新能源大規(guī)模并網的世界性技術難題,點亮了新能源未來發(fā)展之路。
從間歇波動到平穩(wěn)輸出
8月7日15時,在國家風光儲輸示范工程智能控制中心的大廳里,大大的屏幕上顯示了當時的發(fā)電情況:風電2.52萬千瓦、光伏發(fā)電5210千瓦、儲能1490千瓦。冀北電力有限公司風光儲輸示范電站有限公司副總經理王銀明解釋說,當風力較大或陽光較強時,儲能裝置可以把多余的能量儲存起來,儲能顯示的就是負數;反之,儲能裝置顯示的是正數,就需要釋放能量,這么做有助于整體電能輸出更加平穩(wěn)。
“更加平穩(wěn)”——這個看似簡單的目標,卻是新能源發(fā)電一直以來難以達到的要求。
我國是風電大國,新增風電裝機容量和累計裝機容量均居全球第一位,光伏發(fā)電也呈迅猛發(fā)展態(tài)勢。但是,并網和消納問題卻是制約二者持續(xù)健康發(fā)展的重要因素。
風電和光伏發(fā)電都具有間歇性、隨機性和波動性的特點,且風能、太陽能資源富集地區(qū)與主要負荷中心呈逆向分布,決定了我國風電開發(fā)只能以大規(guī)模集中開發(fā)、遠距離高壓輸送為主,光伏發(fā)電接入電網呈現出大規(guī)模集中接入與分布式接入并舉的特點。
這要求我國新能源大規(guī)模發(fā)展必須突破三個技術問題:其一,電力系統(tǒng)調峰問題,風電和光伏發(fā)電作為單一的發(fā)電系統(tǒng)提供電能輸出時,需要建設大量的備用容量和調峰電源,以防其不出力時隨時備用;其二,電力系統(tǒng)安全問題,風電、光伏發(fā)電具有出力多變和瞬間沖擊的特點,對電網的暫態(tài)穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性造成影響;其三,電能質量問題,風電、光伏發(fā)電大規(guī)模并網引起電壓水平降低,風機中的電子設備帶來諧波污染,影響電能質量。
由國家電網公司自主研發(fā)、設計和建設的國家風光儲輸示范工程,一舉攻克了這些技術難題。
“電力系統(tǒng)是一個發(fā)、輸、變、配、用瞬間完成的系統(tǒng),新能源如果不能滿足安全、穩(wěn)定、可靠的要求,那么,無論風電還是光伏發(fā)電,對于電網而言都不是優(yōu)質電能。”冀北電力有限公司風光儲輸示范電站有限公司總經理閆忠平表示,國家風光儲輸示范工程最重要的使命就是通過風光儲聯(lián)合發(fā)電,消除新能源隨機性、波動性和間歇性對電網的沖擊,從而將風電、光伏發(fā)電變?yōu)閮?yōu)質電能。
去年年底至今年年初,風電裝機眾多的張家口地區(qū)發(fā)生了兩次風機大面積脫網事故,而剛剛投產不久的國家風光儲輸示范工程卻沒有受到影響,經受住了風機大面積脫網引起的末端電網電壓降低的考驗。
國家風光儲輸示范工程的投運,對局部地區(qū)日趨嚴重的棄風限電問題是個特大的利好消息。投運以來,示范工程已實現風光儲多組態(tài)、多功能、可調節(jié)、可調度的聯(lián)合發(fā)電運行方式,初步實現儲能系統(tǒng)平滑風光出力、跟蹤調度計劃出力、削峰填谷功能,減少大規(guī)模風電接入對電力系統(tǒng)的沖擊。今年以來,工程已累計發(fā)電1.65億千瓦時,其中,風電場發(fā)電量1.32億千瓦時,光伏電站發(fā)電量0.33億千瓦時。
從“智能調度”到“風光互補”
在美麗的張北草原,兩臺體型龐大的垂直軸風機的葉輪正迎風旋轉,這是目前世界上單機容量最大的垂直軸風機,它能充分利用來自各個方向的風能,不遠處,國內容量最大的3000千瓦永磁直驅型風機也堅守在它的崗位上……這些國內、甚至國際上最新的風力發(fā)電機機型,正向國家風光儲輸示范工程源源不斷地輸送電能。
各種新機型云集,技術指標是否過關?對此,風光儲輸示范電站有限公司生產技術部主任劉漢民表示,對不同種類的風機進行統(tǒng)一調控是示范工程的一大技術亮點。由于目前各風機廠家監(jiān)控系統(tǒng)都只能控制自己廠家的風機,通信協(xié)議互不開放,也就是說,每個風機都說自己的“方言”,彼此之間語言不通,調度既聽不懂,也不能第一時間聽到。風光儲輸示范工程則解決了語言統(tǒng)一的大問題,打破了“語言壁壘”,讓大家都說“普通話”?;谑痉豆こ套灾餮邪l(fā)的風電廠調控一體化系統(tǒng),使風電廠的信息實時同步傳送,大家都聽調度的指令。
國家風光儲輸示范工程總工程師雷為民說:“統(tǒng)一語言,將為以后千萬千瓦級風電廠并網提供技術鋪墊,如果網源之間所有數據都無縫銜接,交流順暢,風電甚至還可以用于調頻調峰,而且響應更快、更經濟。”
國家風光儲輸示范工程不僅僅是新機型的試驗場,還是先進理念的“煉丹爐”。從規(guī)劃、設計之初,到建設、投運之時,示范工程就給出破解新能源并網瓶頸的答案——風光互補、網源友好、智能調度。
張北地區(qū)的氣候特點在北方具有普遍性:冬春日照短、風力大,夏秋日照足、風力弱,白天日照強、風速小,夜間無日照、風速大??扇绻麑r間點縮短至一天,甚至一小時、一刻鐘之內,風光的互補性就很小了。因此,國家電網公司的專家們在為示范工程做初期論證時,重點考慮的一個原則就是如何合理利用風能和光能的互補性,其中最關鍵的就是儲能技術。
示范工程儲能電站總裝機容量2萬千瓦,總儲存電量9.5萬千瓦時,安裝了磷酸鐵鋰儲能裝置、液流儲能裝置和鈉硫儲能裝置,是目前世界上規(guī)模最大的多類型化學儲能電站。
可以說,這個世界上最大的風光儲輸示范工程,是各種風電、光伏發(fā)電和儲能設備的大薈萃,匯集了這三類能源利用方式中各類工業(yè)化路線的裝置。據介紹,國家電網公司在該工程中匯集如此多種類的裝備,是為了積累試驗數據,比較各類技術路線的優(yōu)劣,為我國新能源大規(guī)模友好接入電網積累經驗,這也正是工程“示范”價值的體現。
國家風光儲輸示范工程在技術標準制定、選型和發(fā)展路線等方面的嘗試,為未來在全國大規(guī)模推廣風光儲輸系統(tǒng)工程提供了充足的樣本和充分的借鑒。由于工程尚處于試驗階段,工作人員仍需堅持不懈地積累數據,進行技術優(yōu)化,通過計算機仿真分析,為大規(guī)模工程應用做更深入的系統(tǒng)研究。
“風光儲輸系統(tǒng)工程解決了風電、光電的波動性問題,我們相信,未來它們能夠跟火電一樣,成為可預測、可控制、可調度的友好電源。在50年之后,風光儲輸將是普遍的電源形式,是最有希望替代火電的電源。”雷為民說,國家電網公司在風光儲輸工程上的嘗試可能短期內還無法收到巨大的經濟效益,但是這種“為未來投資”的做法,將極大地改寫中國電力發(fā)展的進程。
13、世界首臺儲能式電力牽引輕軌車下線
中國儲能網訊:昨日,世界首臺采用超級電容儲存電能作為主動力能源的“儲能式電力牽引輕軌車輛”原型車在中國南車株洲電力機車有限公司下線。
該型車輛車體寬度為2.65米,最高運營時速70公里,最大載客量320人。該型儲能式電力牽引輕軌車輛利用乘客上下車的時間,在站臺30秒內快速完成充電,一次充電后能連續(xù)行駛兩公里,到達下一個站臺后再行充電,周而復始,這將為車輛的運營帶來極大的便利,而且其造價僅為傳統(tǒng)地鐵和高架輕軌的三分之一、五分之一。該型車輛每次減速、制停的能量,可轉換成3千瓦時電能被超級電容儲存起來循環(huán)利用。儲能式電力牽引輕軌交通系統(tǒng)具有外形美觀、輕架構、無需架空接觸網輸供電等特點。
中國南車株機公司執(zhí)行董事、總經理徐宗祥透露,該公司是世界上唯一研制基于超級電容儲存電能技術作為主動力能源的“儲能式電力牽引輕軌車輛”制造商。
14、儲能可有效推動可再生能源應用
中國儲能網訊:日前,隨著風機、光伏發(fā)電系統(tǒng)并網,內蒙古呼倫貝爾大草原深處的陳巴爾虎旗分布式電源/儲能及微電網實驗研究項目投運。再加上此前投運的國家電網冀北圍場分布式發(fā)電/儲能及微電網項目、張北風光儲輸示范項目一期工程,國家電網在推動可再生能源并網方面取得階段性成果。隨著近日《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》出臺,將對可再生能源的并網消納提出更高的要求。
可再生能源在農村面臨更多困難
在環(huán)境保護、資源供應等多重壓力下,清潔可再生能源成為全球各國不約而同的選擇,在我國,可再生能源的開發(fā)利用還是解決邊遠地區(qū)農牧民用電、促進農村經濟社會發(fā)展的一項重要舉措。
國家電監(jiān)會日前介紹,目前我國還有256個無電鄉(xiāng)鎮(zhèn)、3817個無電村、93.6萬戶無電戶、387萬無電人口,主要分布在新疆、西藏等14個省(自治區(qū))。對此,我國電網企業(yè)加大了對無電地區(qū)的電網投入,盡量用電網延伸的方式解決供電區(qū)辦電的問題,對電網延伸不到的地方,將開發(fā)利用風能、生物質能、太陽能等多種能源,加快解決我國無電村和無電人口用電問題。
但同時,由于中西部地區(qū)電網網架薄弱等原因,風能、太陽能等可再生能源就地接入電網后,不僅會影響電網的安全穩(wěn)定,還將對電網作業(yè)安全、企業(yè)經營等帶來影響。以目前技術最為成熟的風電為例,有風能時出力很大,沒風時一下變?yōu)榱?,變化的瞬間可能就在幾分鐘內,這將對電網帶來很大的挑戰(zhàn)。
“如果在農村發(fā)展可再生能源,就要在農村分散建設電網,將對電網的安全穩(wěn)定帶來很大影響。一方面是電網如何去承載可再生能源的波動?另一方面則是對電力員工作業(yè)安全的影響。”國家電網農電部主任孫吉昌表示,“因為線路經常需要停下來檢修,這些點分散地接入電網后,我們就將其視為一個小發(fā)電廠,如果作業(yè)時不能準確地全部切除脫離電網,那就會危及作業(yè)人員的安全。”
儲能可有效推動可再生能源應用
為推動可再生能源的開發(fā)利用,近年來我國電網企業(yè)加大了可再生能源并網的技術研發(fā)。其中,以國家電網張北風光儲輸示范項目一期工程為代表的儲能項目投產,不僅為儲能產業(yè)的發(fā)展指明了方向,也為風電、太陽能發(fā)電等可再生能源接入提供了有效的解決辦法。
對于農村可再生能源的開發(fā)利用,國家電網農電部組織了中國電科院、國網電科院等單位開展了農村可再生能源分散接入電網的實驗研究,主要包括冀北圍場分布式發(fā)電/儲能及微電網項目和蒙東陳巴爾虎旗分布式發(fā)電/儲能及微電網項目。截至目前,這兩個項目已投運,為農村可再生能源分散接入配電網相關技術研究搭建了很好的平臺。
孫吉昌表示:“一是最大限度地把可再生能源就地消化,盡量能夠在就地平衡,減少對電網的依賴;二是利用智能電網相關技術對發(fā)電進行預判,保證電網穩(wěn)定運行;三是在電網停電作業(yè)時切斷電源,保證作業(yè)人員安全。”
據介紹,對于下一步工作,國家電網農電部將就可再生能源多點分散接入配電網的關鍵技術和前瞻性理論進行研究,力爭年底前在系統(tǒng)運行控制技術、軟硬件研發(fā)、相關標準制定等方面取得突破。
可再生能源并網面臨新挑戰(zhàn)
近日,國家能源局組織制定的《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》和水電、風電、太陽能、生物質能四個專題規(guī)劃正式發(fā)布。其中,可再生能源發(fā)電在電力體系中上升為重要電源。“十二五”時期,可再生能源新增發(fā)電裝機1.6億千瓦,其中常規(guī)水電6100萬千瓦,風電7000萬千瓦,太陽能發(fā)電2000萬千瓦,生物質發(fā)電750萬千瓦,到2015年可再生能源發(fā)電量爭取達到總發(fā)電量的20%以上。這無疑將對電網配套工程建設、大規(guī)模并網運行方案、科技研發(fā)水平等提出更高的要求。
對于可再生能源未來的發(fā)展,孫吉昌指出:“目前,國家為鼓勵可再生能源的發(fā)展,制訂了較高的上網電價,吸引投資,但卻面臨消納問題。如風電、光電等發(fā)達的地區(qū)用不了這么多電能,就需要輸送到其他地方去,但輸入地地區(qū)是否接受高電價呢?這需要國家的一些配套政策跟進。”
此外,河南環(huán)宇集團有限公司董事長李中東此前在接受記者采訪時也表示:“在加大儲能技術研發(fā)力量的同時,要建立適合我國大容量可再生能源及儲能技術的技術標準、安全標準、接入標準等標準體系。”嚴格的技術標準和規(guī)范化管理是驅動儲能產業(yè)發(fā)展的重要動力。如西班牙就規(guī)定風電在上網前必須向電網提供風機出力曲線和發(fā)電短期預測曲線,誤差不能超過一定比例,否則將受罰,這就倒逼發(fā)電商主動采用預測技術和儲能技術。
15、儲能:技術路線均未定 經濟性還不如棄風?
中國儲能網訊:國家能源局組織制定的《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》于8月6日正式發(fā)布,規(guī)劃指出到2015年,抽水蓄能電站裝機容量達到3000萬千瓦;累計并網風電裝機達到1億千瓦,年發(fā)電量超過1900億千瓦時;太陽能發(fā)電裝機達到2100萬千瓦,太陽能熱利用累計集熱面積4億平方米。
7月9日,南方電網調峰調頻發(fā)電公司人士向本報記者表示,其以深圳寶清儲能站試點工程為基礎的“兆瓦級電池儲能站關鍵技術研究及應用”項目通過專業(yè)鑒評。而于去年投入使用的國內最大的儲能示范項目河北省張北風光儲輸示范項目一期工程,已經安全運行半年多。
“一些風電并網導則中要求風電場具備有功功率控制和系統(tǒng)調頻能力,這會造成風電場出力下調從而影響經濟性。”中國電力科學研究院新能源研究所遲永寧博士向本報記者介紹,“在送電端電網配置一定容量的儲能裝置,則可在通道阻塞的時候儲存能量,在通道負載率較低時釋放能量,調整頻率和提高輸電通道的利用率。”
的確,儲能作為提高電網柔性、提高本地電網消納可再生能源能力的關鍵技術之一,相對高壓跨省跨區(qū)域電網輸電線路、調峰調頻機組、負荷端管理來說,有著調峰調頻能力強、方便電網調度、減少備用機組容量、減少溫室氣體排放、技術選擇多、施工安裝簡便等優(yōu)點。
然而,儲能產業(yè)作為可再生能源接入必不可少的支撐技術之一,是否能突破瓶頸,迎來前所未有的發(fā)展機遇?
儲能技術路線均未定型
根據中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟提供的資料,目前儲能技術主要有抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、鉛酸電池、鋰離子電池、液流電池、熔融鹽電池、鎳氫電池、電化學電容器、燃料電池、金屬-空氣電池和超導儲能等12種。另還有超級電容新技術、鉛酸電池新技術、超級鉛酸電池新技術、金屬燃料電池新技術、新型壓縮空氣儲能技術、熔融鹽蓄熱新技術等新興儲能技術。
資料顯示,從功率等級和放電持續(xù)時間上看,抽水蓄能、壓縮空氣儲能、液流電池、鈉硫電池均可用在削峰填谷等能量型應用領域,其中抽水蓄能是最成熟的技術,鈉硫電池是化學電池領域最成熟的技術;而飛輪儲能和鋰離子電池的反應速度快,能夠提供兆瓦級的瞬時功率輸出,可用在電力調頻等功率型應用的領域。
2009年,由國家財政部、科技部和國家電網公司共同啟動總投資約150億元的我國首個風光儲輸示范項目示范項目,開發(fā)規(guī)模為500兆瓦風電、100兆瓦太陽能光伏發(fā)電、110兆瓦化學儲能。同年6月,該儲輸項目一期工程落戶河北省張家口市張北縣,計劃建設風電100兆瓦、光伏發(fā)電50兆瓦、儲能20兆瓦, 2011年,張北風光儲輸示范項目一期工程開始招標,招標公告五個包中四個都是磷酸鐵鋰電池系統(tǒng),為6MW×6h、4MW×4h、3MW×3h和1MW×2h,分別由比亞迪股份有限公司、東莞新能源科技有限公司、中航鋰電(洛陽)有限公司、萬向電動汽車有限公司中標;另有一個包采購2MW×4h的液流電池系統(tǒng),由北京普能世紀科技有限公司(以下簡稱普能)競得。
一直致力于研究釩液流電池技術的普能堅定地認為釩液流電池技術在應用于電網級儲能時,具有可大規(guī)模應用、成本低、安全性高的優(yōu)點。普能CEO江宗憲此前在接受《中國能源報》記者采訪時曾表示,目前還很難單純地說各種儲能技術路線孰優(yōu)孰劣。
“我們也知道釩液流電池技術也有不足,那就是它的能量密度相對較低,電池體積比較大,但在電網應用中,這不是主要問題。如果我們站在整個電力的角度來看待儲能,它就是一個大的、多路線的系統(tǒng),需要根據實際需求匹配不同的路線和產品。”江宗憲對本報記者說。
“這個示范工程招標只是一種試驗,看不同的電池系統(tǒng)使用起來是否便利經濟,談不上代表了儲能電池的技術路線,儲能技術還在不斷發(fā)展中。”中國電科院電工與新材料研究所高級工程師來小康對《中國能源報》記者說。
中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟儲能專業(yè)委員會會長俞振華也持同樣的觀點。他告訴本報記者,在可再生能源并網的儲能技術中,不同的項目有不同的具體情況,所需的儲能技術也不盡相同。
“發(fā)電領域和可再生能源并網領域所需要的儲能技術不同,風電和光伏發(fā)電所需的儲能技術也不同。即使單純從風電來說,解決風電并網、調度、調頻、平滑處理這些方面所需要的儲能技術不同,風電在東北、西北、內蒙等不同區(qū)域并網對儲能技術和電池安全性的要求也不盡相同。”俞振華舉例說。
“拿離網光伏電站來說,在沒有日照的情況下要保證5天能夠持續(xù)供電,這就需要幾十個小時的充電時間,鉛酸蓄電池技術就比較合適;而并網中涉及到需要能源管理的,傳統(tǒng)還是鉛酸蓄電池,但是鋰電池應用得更多一些。”俞振華進一步說。
根據中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟儲能專業(yè)委員會編寫的《儲能產業(yè)研究白皮書2012》(以下簡稱白皮書),在目前已經獲得實際應用或者第三方測試驗證的各種大規(guī)模儲能技術中,抽水蓄能和壓縮空氣技術相對成熟,適合100兆瓦以上級別儲能系統(tǒng);鈉硫電池、釩電池、鋰電池、超級鉛酸電池和飛輪儲能電池已經開始運用于兆瓦級別的應用中;而在百千瓦及以下級別的應用中,大多數儲能技術都能夠滿足需求。
遲永寧也認為,各種儲能技術由于其在技術、原理、功能特性等都不盡相同,其應用范圍將有所區(qū)別,未來的儲能應用會更有針對性,呈現各種技術互為補充的局面。
“而可再生能源發(fā)電相對常規(guī)電源而言最大的不同是由于其間歇性帶來的輸出功率波動,未來對于大規(guī)模接入系統(tǒng)的可再生能源發(fā)電,能與之相匹配的大容量、低成本儲能技術將更具優(yōu)勢。”遲永寧對本報記者說。
白皮書中還提到,從循環(huán)壽命看,抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超級電容器以及超導儲能的循環(huán)壽命都超過了100000次,非常適合應用于需要頻繁充放電的場合,化學儲能領域的全釩液流電池也擁有較長的循環(huán)壽命。在應用領域方面,鈉硫電池在電網調峰、負荷轉移和備用容量(旋轉備用等)領域和可再生能源并網領域的應用比例最高,是化學儲能領域較成熟的技術。液流電池在此領域也有一定的應用。鋰離子電池技術除在這些領域占一定比例外,在電網頻率調節(jié)方面的表現較為突出。另外,飛輪儲能和先進鉛酸電池在調頻領域也有應用案例。
儲能經濟性還不如棄風?
“國網和南網這兩個兆瓦級儲能示范項目主要是技術示范,還遠未達到商業(yè)化規(guī)?;\作的條件。”遲永寧向本報記者表示。
張北風光儲輸示范項目一期工程建設風電100兆瓦,儲能電池20兆瓦,其中儲能電池投資約4億元,即每兆瓦儲能的總投入為2000萬元,每兆瓦風電需要花費的儲能投入400萬元。
根據國家能源局統(tǒng)計的數據,截至2011年底,我國風電裝機容量47000兆瓦,記者按照張北儲輸項目20%的儲能設備配比計算,所需的儲能一次性投入一共為1880億元;而去年全年風電平均利用小時數為1903,累計風電發(fā)電量為890億千瓦時,記者以國家發(fā)改委2009年制定的風電標桿上網電價最高價格0.61元/千瓦時來算,如果棄風高達15%-35%,實際損失約為81.44億元-190.02億元。
當然,以上的計算尚未考慮儲能電站的實際效率等因素,這個數據并不能說明全部問題,但不可否認的是,許多人認為,相對于儲能技術所投入的巨大成本,棄風是否是更具經濟性的選擇?
“棄風是一種手段,從以上數據的表面看來,為了解決棄風而上儲能設備,肯定是棄風顯得更為經濟。但對一個風電場來說,棄風不是唯一的問題,風電質量、風電預測、風電低壓穿越、風電帶給電網的調峰調度等問題,儲能技術都能給其帶來效益。”
遲永寧也向記者提到,美國威斯康星州公用電力的北方環(huán)型輸電網5個節(jié)點使用了6臺小型低溫超導儲能電站。“電站2000年6月起開始運行,在此后3年半運行中,總共在該環(huán)網上抑制了2000多次電壓暫降,大大增強了該地區(qū)的電壓穩(wěn)定性。”
白皮書指出,從系統(tǒng)每千瓦時的造價來看,抽水蓄能、壓縮空氣儲能、鋅‐空氣電池成本較低。盡管近年來其他儲能電池的成本都成下降趨勢,但在較長的時間內,還很難和抽水蓄能等在造價上形成競爭。另外,飛輪儲能,超級電容儲能、超導儲能從造價上看更適合提供短時功率型應用。先進鉛酸電池無論從每千瓦時造價還是每千瓦造價來看,都有一定優(yōu)勢,但該技術尚未成熟,所以并沒有得到廣泛推廣。
政策制定激勵了誰?
目前全球對儲能的政策支持主要有持續(xù)投入多種儲能技術的基礎研發(fā)、直接資金支持重點項目、上馬示范項目論證儲能系統(tǒng)應用、財政補貼對使用儲能技術的用戶方進行鼓勵等四種形式?,F階段我國已將普遍將儲能定義為重點支持的技術領域,但尚未出臺獨立的儲能支持、和產業(yè)發(fā)展政策。
俞振華提到,我國目前還沒有針對用戶側儲能系統(tǒng)的付費機制。事實上,可再生能源并網儲能技術的接入目前在全球都沒有統(tǒng)一的付費標準,而我國的相應政策應該支持哪一方?是發(fā)電、輸電、配電還是用電?哪一方又應該為儲能技術帶來的效益買單呢?
“這的確很難說,在我國現有電力體制和儲能技術的研究條件下,情況更復雜。可再生能源接入電網對用戶端應用來說,儲能技術可以起到調峰調頻、調度預測、平滑等作用。目前我國儲能方面的技術和相關的政策機制都不完善,對用戶端經濟效益缺乏定量定性的研究,也沒有統(tǒng)一的行業(yè)標準,因此就不好做成本的比較。企業(yè)無標準可循,用戶無標準可參照,應盡快接入標準的制定,避免出現標準滯后于市場的現象,在國際標準中爭取更多話語權。”俞振華對本報記者說。
“儲能技術可以給用戶側帶來多重效益,但目前高價格是制約用戶認同并使用儲能的瓶頸。因此在現階段,政府對用戶補貼政策的制定將是有效促進儲能在電力用戶端使用的有力手段。”白皮書中提到,“將儲能示范項目有計劃、按步驟的應用于電力系統(tǒng),制定切實可行的計劃,驗證儲能的各項功能,還應該重視儲能應用所帶來的社會和經濟效益。只有具備這兩種效益,未來儲能才有可能建立商業(yè)模式,實現產業(yè)化。”
“同時,儲能企業(yè)應加強與電網的溝通、交流,了解電網企業(yè)對儲能接入電網相關的技術標準要求。”遲永寧對本報記者說。
此外,國務院發(fā)展研究中心研究員張永偉也提出對可再生能源并網要實行強制性儲能配比要求,并建議這個比例為15%-20%,同時還提出實行對電網公司強制性配比要求和對儲能產品的強制性認證制度,加快制定行業(yè)標準,堅持“先標準,后制造”的發(fā)展機制。
對于張永偉的觀點,許多風電場主表示,上馬儲能電站的最大受益者在于電網企業(yè),因此,儲能電站的投資主體是誰,政策補貼的受益者是誰,是必須厘清的問題。
“現階段,國家還是要多鼓勵示范項目,這樣才有更多更精確的數據可以參考。我國這幾年在儲能方面已經做了不少工作,還應該進一步加大儲能技術應用研究的支持投入。”俞振華告訴本報記者。
白皮書同時還指出,在開發(fā)儲能基礎研發(fā)的同時,要不斷的發(fā)掘和掌握國際先進技術,保持和提升國內儲能廠商技術的競爭力。另外,還可以支持這些企業(yè)通過投資、合作、收購等方式整合國際上先進的儲能技術,提升國內儲能技術的成熟度。從原材料、生產工藝、管理系統(tǒng)等各個環(huán)節(jié)入手,促進國內儲能技術的發(fā)展。
16、儲能產業(yè)主要政策及影響
中國儲能網訊:2005年2月全國人民代表大會常務委員會發(fā)布《中華人民共和國可再生能源法》,并在2009年12月發(fā)布修訂案,提出支持新能源和儲能產業(yè)發(fā)展。
2011年3月,十一屆全國人大四次會議發(fā)布《國家“十二五”規(guī)劃綱要》,首次提到“儲能”,要求在“十二五”期間指導新能源、智能電網、儲能行業(yè)的發(fā)展建設以及規(guī)劃新能源重點建設項目,對推動儲能行業(yè)的快速發(fā)展有積極意義。
2011年3月,國家發(fā)改委發(fā)布《產業(yè)結構調整指導目錄》,提出大力鼓勵與儲能相關的產業(yè),包括大容量電能儲存技術開發(fā)與應用、城軌列車再生制動吸收裝置、新能源汽車關鍵零部件和電動車充電設備。
2011年3月,國家能源局發(fā)布《分布式發(fā)電管理辦法(征求意見稿)》,提出推進分布式發(fā)電發(fā)展,加快新能源開發(fā)利用,提高能源效率,減少化石能源消費,促進節(jié)能減排和非化石能源發(fā)展目標的完成。強調了儲能技術在分布式發(fā)電中重要的應用。
2011年7月,科技部發(fā)布《國家“十二五”科學和技術發(fā)展規(guī)劃》,提出“十二五”期間,我國將大力推動新能源、智能電網、電動汽車等產業(yè)的發(fā)展;并完成相關風場示范建設、智能電網示范園區(qū)和集成綜合示范區(qū)的建設以及電動汽車的規(guī)模化示范的推廣。
2011年10月,國家發(fā)改委、科技部、工信部、商務部、知識產權局發(fā)布《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術產業(yè)化重點領域指南2011年度》,指出新能源和儲能相關的高技術產業(yè)化重點領域應包括動力電池及儲能電池、風能和太陽能,同時大規(guī)模儲能系統(tǒng)作為電網輸送及安全保障技術被提出。
2011年12月,國家能源局發(fā)布《國家能源科技“十二五”規(guī)劃(2011‐2015)》,這是我國第一部能源科技規(guī)劃,其中劃分的4個技術領域中與儲能相關的包括“新能源技術”和“發(fā)電與輸配電技術”;同時明確了10兆瓦級大規(guī)模超臨界空氣儲能裝置、兆瓦級飛輪儲能系統(tǒng)及飛輪陣列、兆瓦級超級電容器儲能裝置、兆瓦級超導儲能系統(tǒng)、兆瓦級鈉硫電池儲能系統(tǒng)、兆瓦級液流儲能電池系統(tǒng)的研究方向。
2011年12月,國家發(fā)改委、商務部發(fā)布《外商投資產業(yè)指導目錄(2011年修訂)》,提出鼓勵外商投資的項目包括新能源汽車關鍵零部件制造、高技術綠色電池制造、新能源發(fā)電成套設備或關鍵設備制造以及新能源電站建設、經營等。
此外,智能電網的建設、電動汽車產業(yè)的發(fā)展、新能源的利用、新技術、新材料的發(fā)展以及打造產業(yè)或技術基地是我國各地區(qū)發(fā)展儲能的主要著眼點。在此基礎上,這些地區(qū)主要以技術的研發(fā)、建立生產基地、建設抽水蓄能電站和推動示范項目為儲能發(fā)展的出發(fā)點,分別推進了抽蓄、儲能電池和電動汽車動力電池的發(fā)展。
在東北地區(qū),儲能行業(yè)仍然以發(fā)展抽水蓄能為主。吉林和遼寧提出快速發(fā)展儲能以適應智能電網發(fā)展和新能源并網問題,尤其長春將儲能作為新能源產業(yè)發(fā)展的重點領域,重點支持全釩液流電池的發(fā)展。
在華北地區(qū),隨著張北風光儲輸示范工程的一步步開展,對儲能的重視程度和認識深度也逐漸增加,主要將儲能應用于大規(guī)模間歇式電源并網、智能輸配用電、大電網智能調度與控制、分布式供能、微電網等方面。北京作為國家新技術發(fā)展的領先城市,以中科院工程熱物理所為代表,進行多項儲能系統(tǒng)研究項目,以重點提升儲能電池的研發(fā)水平,加速儲能電池的產業(yè)化和規(guī)模化。天津以打造“綠色之都”的口號,對儲能電池發(fā)展提出具體目標。同時山東也要求重點推廣多種儲能產品和技術。
西北地區(qū)的儲能整體發(fā)展稍落后于其他地區(qū),只有甘肅省明確提出開展制氫儲能和大功率儲能系統(tǒng)研究重點,并支持鎳氫及鋰離子動力電池研制和產業(yè)化等項目。
華東地區(qū)對儲能產業(yè)的支持和投入較為明確和大力,各省市都推出關于促進儲能發(fā)展的政策和規(guī)劃,尤其以浙江和江蘇為先。浙江以電動汽車和調峰為著眼點,打造電池產業(yè)基地。江蘇為解決大規(guī)模并網問題,發(fā)展多種儲能技術,開展企業(yè)合作,進行動力電池研發(fā)。同時,上海提出聚焦鋰電池、鈉硫電池和液流電池等領域,支持2‐3家發(fā)展?jié)摿Υ蟮钠髽I(yè),以促進智能電網發(fā)展。安徽、福建也出臺了相應的政策,支持儲能電池發(fā)展。
華中地區(qū)對儲能的認知也比較深入。其中湖南省規(guī)劃了具體的儲能發(fā)展目標,重點支持全釩液流電池,依托企業(yè)和高校共同發(fā)展儲能產業(yè),明確指出十二五期間建設智能儲能變電站500個。江西以建設動力儲能電池特色產業(yè)基地和新材料為著眼點,對新余及周邊城市進行清晰明確的產業(yè)布局。河南、湖北、四川也都有各自重點發(fā)展的儲能方向。
華南地區(qū)對儲能的政策扶持力度以廣東省為先,依托龍頭骨干企業(yè)。進行產學研創(chuàng)新聯(lián)盟,結合重大項目對電池產業(yè)提供政策支持,提出到2015年儲能電站裝機達到100兆瓦以上,儲能產業(yè)產值達560億元。貴州省依靠自身資源優(yōu)勢,重點建設鋰離子電池產業(yè)化項目。
17、棄風指標不是國家統(tǒng)計指標 期待大規(guī)模儲能技術提速研發(fā)
中國儲能網訊:國家能源局日前發(fā)布了《風電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,規(guī)劃我國風電2015年并網裝機容量達到1億千瓦,2020年超過2億千瓦。如何減少“棄風”,順利消納風電,成為實現規(guī)劃目標的關鍵。
我國風力資源雖然豐富,但主要集中在“三北”地區(qū)。在8月15日舉行的促進風電等新能源發(fā)展的新聞發(fā)布會上,國家電網副總經理舒印彪表示,我國風電資源雖然集中,但大多遠離負荷中心,就地消納市場有限,并且“三北”地區(qū)電源結構單一,抽水蓄能、燃氣電站等靈活調節(jié)電源比重不足2%,特別是冬季由于供熱機組比重大,基本沒有調峰能力。“棄風”是電網企業(yè)的無奈選擇。
中國電監(jiān)會8月初發(fā)布的《重點區(qū)域風電消化監(jiān)管報告》顯示,2011年,“三北”地區(qū)風電場平均利用小時數為1907小時,同比降低266小時;棄風電量達123億千瓦時,棄風率16.23%,棄風電量對應電費損失約66億元。其中蒙東地區(qū)的棄風比例達到25.26%,在“三北”15個省區(qū)中居第二。
舒印彪表示,省內消化不足、外輸通道不暢、技術發(fā)展制約、調峰資源有限、儲能設施經濟性低等問題導致風電發(fā)展遭遇消納瓶頸。
目前是在消化非理智建設的苦果
舒印彪介紹,截至今年6月,全國并網風電達到5258萬千瓦。其中,國家電網調度范圍達到5026萬千瓦,6年年均增速87%,我國已取代美國成為世界第一風電大國。
通遼電力公司發(fā)測部主任李文學表示,內蒙古通遼地區(qū)的風電裝機比例超過46%,“這個比例已經是全國最高”。蒙東電力公司最新統(tǒng)計數據顯示,截至2012年6月,蒙東地區(qū)風電裝機規(guī)模為656萬千瓦,占區(qū)內裝機比例超過31%;今年上半年蒙東風電發(fā)電量52億千瓦時,占蒙東電網總發(fā)電量的14%,占蒙東全社會用電量的30%,占公司供電量的45%。
近年來風電項目飛速增長,為了搶占風電資源,包括五大電力集團在內的多家發(fā)電企業(yè)大量上馬風電項目,很多民營企業(yè)家也盲目投資風電建設。遼寧省電力公司總工程師王芝茗告訴記者,他曾經向一位投資風電的民營企業(yè)家詢問如何收回成本,結果該企業(yè)家回答:“你們國家電網替我收電費啊。”
由于受風電消納能力的限制,風電企業(yè)的發(fā)電小時數也嚴重不足。內蒙古自治區(qū)電力行業(yè)協(xié)會風電分會的統(tǒng)計,風電企業(yè)保證每年平均運行小時數在2000小時以上,可以獲得盈利,低于2000小時就會虧損。目前內蒙古投產風電場94座,但只有44座風電場的運行時間達到每年2000小時以上,即一多半的風電場是虧損的,且年運行不滿1000小時的還有13座。
在舒印彪看來,目前“三北”地區(qū)風電比重達到20%,受多種因素制約,進一步大規(guī)模發(fā)展風電的空間已經沒有了,“但從全國來看,風電占全國裝機比重只有5%,中東部消納市場的潛力還沒有開發(fā)”。
由于風電發(fā)展過快,風電企業(yè)已經開始由盲目漸漸變得理智,王芝茗認為,風電企業(yè)也開始研究當地電網的接納能力,“目前是在慢慢消化前期非理智建設帶來的苦果”。這一觀點也得到了大唐通遼新能源有限公司副總工程師王叢發(fā)的證實。王叢發(fā)表示,大唐集團建設完位于通遼的興盛風電場后建設速度就放緩了,發(fā)電小時數越來越少,“本地區(qū)的其他發(fā)電企業(yè)情況也差不多,甚至有的企業(yè)已經核準的項目也沒有開工建設”。通遼電力公司總工程師張忠杰也表示:“通遼目前有13家風電企業(yè),截至2012年6月底,并網風電廠27座,總裝機容量350.48萬千瓦,另外還有多個在建項目,但多數風電廠是賠錢的。因此,今年通遼地方政府已經停批新項目。”
棄風指標不是國家統(tǒng)計指標
國家電網公司新聞發(fā)言人、發(fā)展策劃部副主任張正陵介紹,2011年國家電網經營區(qū)風電年發(fā)電量達到706億千瓦時,較2006年增長了28.2倍,年均增長96%。2006~2011年,風電年平均利用小時數達到1992小時,2010年達到2095小時,與歐美大體相當。分省看,部分地區(qū)風電運行指標達到或超過歐美。
與此同時,大規(guī)模風電的消納一直都是世界性難題,我國風電資源條件和系統(tǒng)調峰能力與國外差距很大,風電消納問題更為突出。張正陵說:“我國風力資源集中、規(guī)模大,遠離負荷中心,難以就地消納;而國外風力資源相對分散,80%以上的風電接到配電系統(tǒng),能夠就地消納。”
“關于棄風的計算,現在全世界都沒有統(tǒng)一的標準,涉及利用小時數和實際利用小時,這里也涉及很多因素怎么區(qū)分,比如有的風電廠讓一個樣板的風機始終轉著,計算其他風機和樣板風機的對比差值。”張正陵表示,國家電網公司也注意到了電監(jiān)會所發(fā)布報告中提到的“棄風值”,他們將會了解各家風電廠的計算方法。
張正陵同時強調,棄風數據現在并不是國家統(tǒng)計指標,“我們現在統(tǒng)計的是發(fā)電量,發(fā)了多少,用了多少,比如我國2011年風電發(fā)電量706億千瓦時,這才是統(tǒng)計指標”。
舒印彪曾經到西班牙考察風電,他認為:“西班牙的風能發(fā)展得好,首先是機組管理得好。”西班牙有一個風電運行控制中心,為了保障風電運行,把所有風電機組參數包括溫度都匯集到這里,控制中心做了大量的統(tǒng)計分析和實時檢測。
控制中心可以起到預測和調峰的作用。舒印彪介紹,德國的風電廠每天發(fā)多少電都是由風電廠向電網報,如果預報不準確,風電廠發(fā)電超了就要罰款,中國缺乏這種強制性的標準。他坦言:“與西班牙相比,我國并網風電已超過5000萬千瓦,有的發(fā)電企業(yè)就已經達到800萬千瓦了,卻沒有一個風機控制中心。”
在目前風電主要還是就近消納的情況下,張正陵表示,國家電網主要從三個方面來協(xié)調:一是國家電網堅持每天以風電為中心,統(tǒng)籌安排火電、水電配合運行,最大限度消納風電;二是充分利用現有的跨省、跨區(qū)通道,今年蒙東、蒙西發(fā)電量創(chuàng)歷史新高,蒙東二分之一的發(fā)電量送往東北電網,蒙西三分之一消納在華北電網;三是提高風功率預測水平,推動風電場建設自己的風功率預測系統(tǒng),使得風電可以像常規(guī)電源一樣有計劃,能夠有計劃地安排。
大規(guī)模儲能技術還在研發(fā)中
由于大規(guī)模風電在當地難以消納,因此需要高電壓遠距離外送,但目前的關鍵問題是大區(qū)之間的網架聯(lián)系還很薄弱,沒有形成全國統(tǒng)一的大市場和與之相適應的全國聯(lián)網能力。
2011年12月,國家電網在河北省張北縣建立了全國最大的風光儲輸示范工程,希望通過儲能調節(jié)實現平穩(wěn)可控的輸送。風光儲輸示范工程為新能源實現大規(guī)模開發(fā)利用,提供了良好的解決方案。
冀北電力風光儲示范電站副總經理徐明告訴記者,儲能電站的作用并不是把風機、光伏的電儲存起來再送出,而是通過電池實時充放電,對輸出電能進行平抑,使得風機和光伏新能源處于可控、可調、可調度的狀態(tài),使發(fā)電電能質量像常規(guī)的火電一樣平穩(wěn)。
由于設備核心技術還未突破、儲能價格昂貴等因素限制,目前儲能項目的經濟性還比較低,無法實現規(guī)模化推廣。在舒印彪看來,要解決風電當地消納的問題必須要大規(guī)模地儲能,“但是儲能我們試驗了,1千瓦時需要花費3.5萬~5萬元,大規(guī)模的儲能技術正在研發(fā)中。”他認為,風電發(fā)展和技術發(fā)展是配套的,現在技術發(fā)展很快,但跟不上風電和太陽能的發(fā)展速度。
18、儲能產業(yè)發(fā)展 實現規(guī)?;鞘澜缧噪y題
中國儲能網訊:雖然儲能的應用貫穿了電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸配電、用電、可再生能源接入等多個環(huán)節(jié),但較早的產業(yè)化是發(fā)生在輔助服務和用戶端的分布式發(fā)電及微網領域。目前儲能在我國的發(fā)展剛剛起步。國內多數專家認為,在技術、標準不成熟及商業(yè)模式不清晰的情況下,我國儲能產業(yè)大規(guī)模應用還為時尚早。
實現規(guī)?;鞘澜缧噪y題
儲能技術擁有廣泛的應用前景,但實現規(guī)?;瘍δ墚斍叭允且粋€世界性難題。目前,我國約有40個儲能示范項目,而規(guī)模在1000千瓦級的項目為數不多。
這些儲能項目多起到示范、探索性作用,并不具備產業(yè)化意義。
實際上,對我國這樣一個能源生產和消費大國來說,既有節(jié)能減排的需求,也有能源增長以支撐經濟發(fā)展的需要,這就需要大力發(fā)展儲能產業(yè)。“對儲能企業(yè)來說,首先要考慮的是生存。市場決定研發(fā),商業(yè)模式不成熟,儲能產業(yè)就難以發(fā)展。目前我國的分布式儲能已有一定市場,而大規(guī)模集中儲能還未形成有效市場。”河南環(huán)宇集團有限公司董事長李中東接受《中國電力報》采訪時表示。
儲能技術要在我國電力系統(tǒng)中大規(guī)模應用還需克服技術、成本等諸多問題,還需下大力氣發(fā)展多種儲能技術,實現自主創(chuàng)新。
儲能材料的成本占到儲能電池的成本約在40%~50%。如果儲能成本過高,電力市場就沒有大規(guī)模購買的動力;而如果沒有規(guī)模化的市場需求,儲能高企的成本又難以下降。在電池效率與成本難題短期難以突破的前提下,許多人相信,降低電池關鍵性材料的成本,對于儲能產品成本的降低具有重要意義。對于許多儲能產品的供應商來說,盡管從國際大公司購買的關鍵性材料價格不菲,但國內廠家誰也沒有勇氣為了快速降成本,而選用本土企業(yè)生產的低價材料或者沒有經過大量項目運用的新材料。
儲能政策幾乎處于空白
“當前,我國儲能產業(yè)處在初級發(fā)展階段,扶持政策幾乎處于空白,應加大儲能產業(yè)政策支持力度,推動可再生能源持續(xù)健康發(fā)展。”環(huán)宇賽爾新能源科技有限公司總經理司海健向業(yè)界呼吁。
儲能技術的發(fā)展,除了自身的技術進步外,還需要其他一些技術或政策上的配套。目前,儲能技術正朝著大容量、高轉換率和應用低成本的方向發(fā)展。這為同時擁有自主知識產權和低成本生產優(yōu)勢的中國企業(yè)提供了難得的領先機遇。如果政策到位,我國儲能產業(yè)既可快速成長為在全球有重要影響的新興戰(zhàn)略性產業(yè),又能極大地促進國內新能源的規(guī)?;l(fā)展。
“加大儲能研發(fā)和應用示范力度,突破關鍵技術;盡快明確國家的產業(yè)政策和支持措施;建立起儲能產業(yè)鏈,推動儲能行業(yè)的健康快速發(fā)展是實現我國新能源振興和落實節(jié)能減排國策的重要保證。”司海健說。
“但我國目前還沒有專門的儲能電價,儲能的建設和運行成本在現有電價體系中還找不到疏導渠道。”北京金能世紀科技有限公司董事長鄭重德鄭重德告訴記者,除了盡快出臺財政、稅收、金融方面的支持激勵政策外,更重要的是要將儲能與新能源發(fā)展同步規(guī)劃,盡快制定并嚴格實施新能源發(fā)電和并網的強制性技術標準和獎懲制度,盡快實施大力度的峰谷電價、階梯電價、儲能電價政策。
“國家要考慮是否要制定一個專門的儲能電價,如果儲能電價合理就不需要國家出臺一些扶持政策。”有企業(yè)如此提出建議。
19、儲能未卜先知 未來能源風險三大猜想
中國儲能網訊:新舊格局交替、能源價格、碳減排
9月11日下午“全球能源未來”討論會議上,頁巖氣、福島核電事故等幾個熱門關鍵詞,不出意外地繼續(xù)從各位演講者口中反復蹦出來。在全球能源結構和格局正持續(xù)變革的今天,未來能源領域將可能面臨何種風險,又將產生怎樣的政治、經濟連鎖反應,被認為是“基礎性問題”之一。記者就此問題采訪了三位演講嘉賓。
新舊格局交替
在被問到未來全球能源領域可能面臨的最大風險時,美國IHS集團劍橋能源咨詢公司總裁丹尼爾·耶爾金認為可不止一個風險,他向記者列出了一個長長的單子。
“儲能技術是個問題,潛在的政治沖突、環(huán)境以及能源安全都會有可能出現風險。”丹尼爾說,“傳統(tǒng)意義上的能源安全問題已經顯現,比如圍繞著中東問題的危機。”
丹尼爾認為,作為這個世界上最重要問題之一的能源問題,所可能面臨的風險,正是未來全球將會面臨的最多的風險之一。
“2002年的時候我們認為可以把石油價格控制在20美元/桶以內,但八年以后我們覺得石油會漲到150美元。”丹尼爾說,石油價格的飆漲幾乎是全世界的負擔,“國際能源機構要開始考慮釋放能源儲備,來降低已經太高的石油價格,這需要擺上日程”。
但是,隨著新的能源和技術手段出現,世界正在改變,OPEC(石油輸出國組織)已經不能再像以前那樣實現控制了,舊有格局將被打破,隨之出現的是新局勢。“其中產生的一些沖突,將會令人驚訝。”丹尼爾說。
風險緣于價格
廈門大學中國能源經濟研究中心主任林伯強(微博)則對本報稱,未來全球能源可能面臨的最大風險,應該是價格問題,“很有可能這個能源的價格也會是我們未來的一個宏觀經濟的主要指標。”
“這就要回到創(chuàng)新上,如果我們有能力控制這些技術,能夠把這些新能源的價格極大地降低下來才可以,否則,不管用什么新能源來替代,能源的成本都不會下降。”林伯強說。
林伯強認為,目前無論是緊張局勢地帶,還是地區(qū)的發(fā)展,核心都圍繞能源問題展開,在這其中能源的成本恰恰是最重要的,尤其是還涉及到許多無法支付的貧窮國家。
針對最近歐盟提起對華光伏反傾銷調查立案,林伯強也從能源成本的角度表明了觀點。
“最近貿易上的一些問題和壁壘,可能會損害所有人,降低太陽能發(fā)展的速度。”林伯強認為有必要稍微區(qū)分一下老的技術和所謂新的技術的差別,對新興技術采取更加寬容的態(tài)度和提供更多的空間,這樣才能最終降低新能源的成本。
碳減排將是長期風險
三菱商事株式會社董事長小島順彥首先分析了目前全球能源領域的三大趨勢。
首先是全球經濟仍在放緩,因此對于化學能源的需求暫時不會有激進的增長,并且隨著北美頁巖氣開采量的增大,化學能源價格在未來也不會上升太多。
其次應對全球變暖的努力則有所減少。“減少二氧化碳排放,在政府日程上的重要性在下降,因為財政緊張,還有人開始提出要重新審核全球變暖的科學依據。”小島順彥說。
另外,福島核事故的影響也導致全球范圍內對于核能的應用出現重新思考。如果日本核電事故之后所產生的能源供應空白不能完全填補,那么就必須要重新考慮新的能源組合。
“總的來說,目前的形勢為化石能源向可再生能源的轉變帶來了挑戰(zhàn),那么長期來說,如何能夠來減少二氧化碳的排放將成為一大風險。”小島順彥告訴記者。
20、電力儲能:21世紀電力產業(yè)增長點
電力儲能系統(tǒng)通過一定介質存儲電能,在需要時將所存能量釋放發(fā)電。它一般要求儲能密度高、充放電效率高、單位儲能投資小、存儲容量和儲能周期不受限制等。一個成熟的產業(yè)一般包括六個價值鏈:原材料、生產、存儲、運輸、分配和消費。但長期以來,電力以一種簡單單向的方式從生產端輸往用戶端,電力系統(tǒng)僅僅包括五個價值鏈即原材料(煤、石油、天然氣等)、發(fā)電、輸電、配電和用電(幾乎沒有存儲環(huán)節(jié))。因此,電力系統(tǒng)經濟性、效率和安全性受到很大限制,迫切需要經濟、可靠、高效的電力儲能系統(tǒng)與之相配套,電力儲能被稱為電力產業(yè)的第六價值鏈和21世紀電力產業(yè)的新經濟增長點。
同時,電力儲能系統(tǒng)是目前制約可再生能源大規(guī)模利用的最主要瓶頸。當前世界各國紛紛將發(fā)展可再生能源作為國家能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略,但主要的可再生能源,如風能、太陽能、潮汐能等,存在兩個致命的問題,一是間歇性(只能在一定的時間或自然條件下產生),二是穩(wěn)定性差。如何利用儲能技術將這些間歇式能源“拼接”起來,并穩(wěn)定地輸出,是提高可再生能源比例和可再生能源大規(guī)模利用必須解決的問題。
電力儲能系統(tǒng)還是分布式能源系統(tǒng)和智能電網的關鍵核心技術。分布式能源系統(tǒng)和智能電網采用大量小型分布式電力系統(tǒng)代替常規(guī)大型集中式電力系統(tǒng),具有能源綜合利用熱效率高和低污染等優(yōu)點。但同時,由于線路和運行等原因造成的系統(tǒng)故障率會高于常規(guī)大型集中式電力系統(tǒng)。并且,由于系統(tǒng)的容量較小,系統(tǒng)負荷的波動也將大幅增加。因此,采用電力儲能系統(tǒng)作為負荷平衡裝置和備用電源是分布式能源系統(tǒng)必須考慮的措施。
電力儲能系統(tǒng)也是核電大規(guī)模發(fā)展的需要。為了提高核電站的經濟、環(huán)保和安全性能,必須使核電站擔任基本負荷穩(wěn)定運行,所以解決電網負荷的晝夜調節(jié)問題成為核電大規(guī)模發(fā)展的必要條件。建設與核電站配套的儲能電站是解決該問題必然途徑,也是當前核電采用的主要措施。




