中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:電力儲(chǔ)能系統(tǒng)通過一定介質(zhì)存儲(chǔ)電能,在需要時(shí)將所存能量釋放發(fā)電。它一般要求儲(chǔ)能密度高、充放電效率高、單位儲(chǔ)能投資小、存儲(chǔ)容量和儲(chǔ)能周期不受限制等。一個(gè)成熟的產(chǎn)業(yè)一般包括六個(gè)價(jià)值鏈:原材料、生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、分配和消費(fèi)。但長(zhǎng)期以來,電力以一種簡(jiǎn)單單向的方式從生產(chǎn)端輸往用戶端,電力系統(tǒng)僅僅包括五個(gè)價(jià)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(chǔ)環(huán)節(jié))。因此,電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性、效率和安全性受到很大限制,迫切需要經(jīng)濟(jì)、可靠、高效的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)與之相配套,電力儲(chǔ)能被稱為電力產(chǎn)業(yè)的第六價(jià)值鏈和21世紀(jì)電力產(chǎn)業(yè)的新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
同時(shí),電力儲(chǔ)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(dāng)前世界各國(guó)紛紛將發(fā)展可再生能源作為國(guó)家能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略,但主要的可再生能源,如風(fēng)能、太陽能、潮汐能等,存在兩個(gè)致命的問題,一是間歇性(只能在一定的時(shí)間或自然條件下產(chǎn)生),二是穩(wěn)定性差。如何利用儲(chǔ)能技術(shù)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(chǔ)能系統(tǒng)還是分布式能源系統(tǒng)和智能電網(wǎng)的關(guān)鍵核心技術(shù)。分布式能源系統(tǒng)和智能電網(wǎng)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(diǎn)。但同時(shí),由于線路和運(yùn)行等原因造成的系統(tǒng)故障率會(huì)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(fù)荷的波動(dòng)也將大幅增加。因此,采用電力儲(chǔ)能系統(tǒng)作為負(fù)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(chǔ)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(jīng)濟(jì)、環(huán)保和安全性能,必須使核電站擔(dān)任基本負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行,所以解決電網(wǎng)負(fù)荷的晝夜調(diào)節(jié)問題成為核電大規(guī)模發(fā)展的必要條件。建設(shè)與核電站配套的儲(chǔ)能電站是解決該問題必然途徑,也是當(dāng)前核電采用的主要措施。
電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的歷史可以追溯到19世紀(jì)末,當(dāng)時(shí)由于夜間經(jīng)常停電,人們開始使用鉛酸電池為居民提供家庭用電。隨著人們對(duì)電力儲(chǔ)能系統(tǒng)重要性認(rèn)識(shí)的不斷提高,第一座大型商用電力儲(chǔ)能系統(tǒng)(洛基河抽水電站)于1929年在美國(guó)投入運(yùn)營(yíng)。到2010年,全世界各種儲(chǔ)能電站總裝機(jī)容量約128GW,占世界電力裝機(jī)總量的2.5%左右。預(yù)計(jì)到2050年,世界電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量將從現(xiàn)在占發(fā)電總量的2.5% 增加到10-15% (美國(guó)和歐盟),甚至更高(日本)。據(jù)Pike Research在2011年預(yù)測(cè),從2011到2021年的十年間,儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用將吸引全球范圍內(nèi)總計(jì)超過1220億美元的投資,在儲(chǔ)能應(yīng)用市場(chǎng)的投資總額中,用于可再生能源并網(wǎng)(特別是風(fēng)電)將占據(jù)約50%的份額,投資于電力市場(chǎng)削峰填谷的應(yīng)用將達(dá)31%,另外12%為投資套利和7%的輸配電升級(jí)延遲應(yīng)用。我國(guó)的電力儲(chǔ)能裝機(jī)容量約為16GW,約占全國(guó)電力總裝機(jī)容量的1.7%。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司的規(guī)劃,到2020年我國(guó)電力儲(chǔ)能裝機(jī)容量需要達(dá)到60GW以上,占全國(guó)電力總裝機(jī)容量4.0~5.0%;到2050年,為建成一個(gè)健康的國(guó)家電網(wǎng)體系,需要將電力儲(chǔ)能裝機(jī)占全國(guó)電力總裝機(jī)容量的比例提高到10%以上。