據(jù)悉，國家風(fēng)光儲輸綜合示范項目，是由國家電網(wǎng)公司和財政部、科技部共同實施的，項目投資２００億元，開發(fā)規(guī)模為風(fēng)電５０萬千瓦、太陽能光伏發(fā)電１０萬千瓦、化學(xué)儲能９萬－１１萬千瓦，預(yù)計在３年時間內(nèi)完工。
減小電網(wǎng)波動
此項工程之所以獨特，主要在于它試圖以風(fēng)光互補和化學(xué)儲能方式解決風(fēng)能和太陽能隨機性特點對電網(wǎng)造成的沖擊，減小電網(wǎng)的波動。
然而，這樣的目的是否能達到，或者即使在一定程度上可以實現(xiàn)對電網(wǎng)的沖擊，但它是否具有經(jīng)濟性，即技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理？
有關(guān)方面對此的解釋是：“張家口壩上地區(qū)有著冬春日照短風(fēng)力大，夏秋日照充足風(fēng)力弱，白天日照強風(fēng)速小，夜晚沒有日照風(fēng)速大等氣候特點，風(fēng)能與太陽能在時間和空間上有著極強的互補性，再通過儲能系統(tǒng)與光伏、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，不僅有效減小了可再生能源發(fā)電對電力系統(tǒng)的沖擊和影響，還提高了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。”
大規(guī)模長期儲能太昂貴
乍一看不錯，但僅僅從季節(jié)上來看，太陽能和風(fēng)能是互補的。冬天風(fēng)大而陽光弱，夏天風(fēng)小而陽光強。但在幾個小時到幾天內(nèi)，太陽能和風(fēng)能遠遠不是互補的。并且，從目前世界各國的經(jīng)驗來看,如果只依賴大范圍的電網(wǎng)，大規(guī)模長期儲存能量是非常昂貴的。此一項目初始投資就達200億元也頗能說明問題。
目前世界上的太陽能和風(fēng)能利用，絕大部分是所謂“并網(wǎng)”應(yīng)用。太陽電池直接產(chǎn)生的是直流電。風(fēng)力發(fā)電機雖然直接產(chǎn)生的通常是三相交流電，但是頻率隨著風(fēng)速變化。如果要把風(fēng)電輸進電網(wǎng)，第一步是把它整流成為直流電。上述兩種情況下，都需要用變流器把直流電變成與電網(wǎng)頻率上嚴(yán)格同步、相位上準(zhǔn)確匹配的交流電。這不但需要昂貴的設(shè)備，而且導(dǎo)致變流時能量損耗。不知張家口風(fēng)光儲輸綜合示范項目是如何考慮和解決這一問題的。
美國哥倫比亞大學(xué)陳成鈞的研究結(jié)論是：大規(guī)模的能量儲存，至少在當(dāng)前還無法解決太陽能和風(fēng)能的間歇性所帶來的問題。
化學(xué)儲能技術(shù)路線大PK
另外，化學(xué)儲能離不開蓄電池，在蓄電池的選擇上涉及到很多技術(shù)路線，張家口風(fēng)光儲輸綜合示范項目使用的是鈉硫電池和鋰離子電池。鈉硫電池在我國剛剛問世，現(xiàn)在只有一家公司（上海硅酸鹽研究所）可以規(guī)模生產(chǎn)，還未經(jīng)過實踐的檢驗。
鈉硫儲能電池具有容量大、體積小、能量儲存和轉(zhuǎn)換效率高、壽命長、不受地域限制等優(yōu)點。其缺點也是顯而易見的，它需要300-350度的高溫工作特性。其他過充安全性以及循環(huán)次數(shù)低于鐵鋰電池等缺點都不說了。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，如果一套電池系統(tǒng)在工作時還需要另一套加熱系統(tǒng)伺候它，那其儲能效率將大打折扣。
北京普能世紀(jì)科技有限公司總裁俞振華說：“鈉硫電池的劣勢在于它是高溫的硫和高溫的鈉進行的，需非常高的安全系數(shù)，現(xiàn)在只有一家公司可以做到。這是非常傳統(tǒng)的技術(shù)，過去10年里國外曾經(jīng)有爭論，主流觀點認(rèn)為在經(jīng)濟上被認(rèn)為是不可行的。”
鋰離子電池的優(yōu)缺點讀者都比較熟悉，此風(fēng)光儲輸項目也可以說是兩種電池的PK，從實踐中看待兩者的適用性，是值得肯定的。
短期分散儲能或更優(yōu)
既然大規(guī)模長期儲存能量非常昂貴，解決這個問題的一種方案可以考慮太陽能和風(fēng)能的短期分散儲存。所謂短期，是指十幾小時至幾天，相當(dāng)于太陽能和風(fēng)能的變化周期。所謂分散，是指以單個建筑為單位,并且以多種不同的方式儲存能量。
雖然大規(guī)模集中發(fā)電和稠密的電網(wǎng)在可見的未來仍然是能量傳輸?shù)闹鞲?太陽能和風(fēng)能的短期分散儲存系統(tǒng)也將會日益普遍,與電網(wǎng)共存,構(gòu)成完整的能量供應(yīng)系統(tǒng)。在計算機領(lǐng)域和通信技術(shù)領(lǐng)域,相類似的情況已經(jīng)發(fā)生過。
在計算機領(lǐng)域,從1945到1980年,大型中心計算機占統(tǒng)治地位,原因之一是信息存儲技術(shù)無法分散。從1980年起,PC開始盛行,原因之一是信息存儲元件的微型化。目前狀況是：大型中心計算機與分散的微型計算機平行作業(yè),在不同的領(lǐng)域發(fā)揮各自的優(yōu)點。
