行业垂直门户网站

设为首页 | 加入收藏

您当前的位置:北极星智能电网在线 > 正文

我国能源互联网建设与储能进展(3)

北极星智能电网在线  来源:钒电池  作者:Jerry Qiu  2016/6/28 14:37:52  我要投稿  

储能技术应用广泛,市场需求潜力巨大,是能源互联网中的关键环节:储能技术的潜在需求很大,第一、光伏与风电等间歇性电源出力不稳定,当其发电占比达到较高比例时,会对电网造成一定的冲击,从而需要配套一定比例的储能来稳定风光电站的出力。第二、用电价格相对上网电价较高的地区,波峰波谷电价差异很大的地区,分布式配套储能往往很容易具经济性;微网、离网对于储能的需求也很直接。第三、储能应用于电力系统中将改变电能生产、输送和使用同步完成的模式,弥补电力系统中缺失的“储放”功能,以达到优化电力资源配置、提高能源利用效率之目的。第四、储能技术进步还带动了电动汽车的迅速发展。第五、在日渐兴起的能源互联网中,由于可再生能源与分布式能源在大电网中的大量接入,结合微网与电动车的普及应用,储能技术将是协调这些应用的至关重要的一环,储能环节将成为整个能源互联网的关键节点;能源互联网的兴起将显著拉动储能的需求,助推储能产业实现跨越式发展。

在能源互联网背景下,电化学储能、储热、氢储能、电动汽车等储能技术或设备围绕电力供应,实现了电网、交通网、天然气管网、供热供冷网的“互联”,储能和能源转换设备共同建立了多能源网络的耦合关系。在未来的能源互联网中,部分新能源发电将通过制氢、制热等方式进行转换,或以电化学储能等双向电力储能设备存储并适时返回电网。在各电力储能技术的支撑下,新能源发电与热电联供机组、燃料电池、热泵等转换设备协调运行,实现了在新能源高效利用目标下,以电能为核心的多能源生产和消费的匹配。

各种储能技术及产业发展现状和趋势

储能从技术原理上主要可分为适合能量型应用的电化学储能、压缩空气储能、熔融盐蓄热、氢储能以及适合功率型短时应用的飞轮、超导和超级电容器储能等。

抽水蓄能是目前技术最成熟、应用最广泛的大规模储能技术,具有规模大、寿命长、运行费用低等优点,目前效率可达70%左右,建设成本大致为3500元/kW~4000元/kW。缺点主要是电站建设受地理资源条件的限制,并涉及上、下水库的库区淹没、水质的变化以及库区土壤盐碱化等一系列环保问题。

钠硫电池具有能量密度大,无自放电,原材料钠、硫易得等优点,缺点主要是倍率性能差、成本高,以及高温运行存在安全隐患等。未来发展趋势主要是提高倍率性能、进一步降低制造成本、提高长期运行的可靠性和系统安全性。

目前主要的液流电池体系有:多硫化钠/溴、全钒、锌/溴、铁/铬等体系,其中全钒体系发展比较成熟,已建成多个MW级工程示范项目,具有寿命长、功率和容量可独立设计、安全性好等优点。缺点主要是效率和能量密度低、运行环境温度窗口窄。发展趋势主要是选用高选择性、低渗透性的离子膜和高导电率的电极提升效率,提高工作电流密度和电解质的利用率以解决高成本问题等。

铅碳电池是在传统铅酸电池的铅负极中以“内并”或“内混”的形式引入,具有电容特性的碳材料而形成的新型储能装置。相比传统铅酸电池具有倍率高、循环寿命长等优点。但是碳材料的加入易产生负极易析氢、电池易失水等问题,发展趋势主要是进一步提高电池比能量密度和循环寿命,同时开发廉价、高性能的碳材料。

锂离子电池的材料种类丰富多样,其中适合作正极的材料有锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂;适合作负极的材料有石墨、硬(软)碳和钛酸锂等。锂离子电池的主要优点是:储能密度和功率密度高,效率高,应用范围广;关注度高,技术进步快,发展潜力大。主要缺点是:采用有机电解液,存在安全隐患;寿命和成本等技术经济指标仍待提升。

近年来以美国和日本为代表的发达国家对储能电池的发展路线进行了探索,在实现电池的长寿命、低成本、高安全方面取得了一定的进展。以零应变材料为代表的长寿命电池材料、能够摆脱锂资源束缚的钠系电池体系、基于固态电解质的全固态电池等是目前主要的研究热点和发展趋势。

压缩空气储能具有规模大、寿命长、运行维护费用低等优点。目前传统使用天然气并利用地下洞穴的压缩空气储能已经比较成熟,效率可达70%。近年来,国内外学者相继提出了绝热、液态和超临界等多种新型压缩空气储能技术,摆脱了对地理和资源条件的限制,但目前基本还处于技术突破或小规模示范阶段,效率基本低于60%。发展趋势主要是通过充分利用整个循环过程中的放热、释冷来提高整体效率,同时通过模块化实现规模化。

分享到:
北极星投稿热线:陈女士 13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@)

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。

热点关注
国网826号文解读

国网826号文解读

昨天国网公司下发了《关于进一步严格控制电网投资的通知》(国家电网办【2019】826号文)。文中提出了“三严禁、二不得、二不再”的投资建设思路。个人认为,这不仅仅是一个文件,而是国网公司整体发展战略转型的一个标志。作为世界上最大的电网企业,国网公司每年因投资建设所需的采购数额巨大,对电

--更多
最新新闻
新闻排行榜

今日

本周

本月

深度报道
相关专题

关闭

重播

关闭

重播