溫州川控電氣有限公司
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推動儲能技術(shù)發(fā)展
電力系統(tǒng)一直以來都是發(fā)、供、用同時完成。由于風(fēng)力變化和晝夜交替,風(fēng)力和太陽能發(fā)電呈現(xiàn)出顯著的隨機性、間歇性和波動性的特點,導(dǎo)致其與用戶相對固定的用電需要難以匹配。因此,人們希望找到將電能儲存起來的辦法,即在電力富余的時候?qū)⑵浯鎯?,在電力短缺的時候再釋放出來,以滿足供需之間實時平衡的需要。
沒有儲能技術(shù),新能源就難以滿足用戶的負荷需求,資源也得不到充分利用??梢哉f,儲能技術(shù)的突破與普及,將使能源跨越時空進行分配調(diào)節(jié),對能源的生產(chǎn)和消費都有革命性意義。
儲能包括儲電、儲熱和儲氫。儲電主要有物理、化學(xué)和電磁三種方式。近年來,儲能已經(jīng)在電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、分布式發(fā)電及微電網(wǎng)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。美國、德國等形成了較為成熟的商業(yè)模式。中國在分布式光伏、電力需求側(cè)管理、電力輔助服務(wù)市場及發(fā)電側(cè)調(diào)峰等領(lǐng)域也開展了研發(fā)示范,初步具備了產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ),不同場景下的商業(yè)模式也在積極探索。
目前,應(yīng)用zui多的是抽水蓄能的物理儲能方式,鉛酸電池、鋰離子電池等化學(xué)儲能技術(shù)進步也很快。但從不受自然條件限制和環(huán)保的角度看,儲氫則更具優(yōu)勢。
因其可再生、可儲存運輸、使用無污染的特性,氫被認為是未來低碳社會理想的能源載體。在發(fā)電領(lǐng)域,利用風(fēng)能、太陽能通過電解水制氫,使用燃料電池發(fā)電或?qū)崿F(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn),可以平抑新能源的間歇性和波動性,幫助電網(wǎng)調(diào)峰,減少棄風(fēng)棄光。另外,氫氣通過燃料電池可以在交通運輸領(lǐng)域和家庭中廣泛使用。
以日本為例,目前已建成加氫站100多座,安裝家庭氫氣熱電聯(lián)供系統(tǒng)20萬臺,并計劃在2020年東京之前投放以氫為動力的6000輛公交車和5萬輛家用轎車。我國在氫能發(fā)展方面盡管起步較晚,但是電解制氫技術(shù)與設(shè)備的研究已與*水平相當(dāng),多地開展了氫能汽車的示范應(yīng)用,行業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢。
盡管目前儲能產(chǎn)品的價格還比較高,但隨著技術(shù)進步、整個產(chǎn)業(yè)鏈的完善和應(yīng)用規(guī)模的不斷擴大,其使用成本一定會有大幅度下降。如日本在氫燃料電池技術(shù)方面zui近就取得了很大進展,成本已經(jīng)下降到1000美元/kW左右,經(jīng)濟可行性日漸顯現(xiàn)??梢灶A(yù)見,未來五年到十年,儲能產(chǎn)業(yè)將會迎來高速發(fā)展期。
按照設(shè)想,當(dāng)新能源的輸送比例較低(30%以下)時,可以利用現(xiàn)有的火電機組調(diào)峰配合消納。五年到八年后,新能源的輸送占比越來越大,儲能技術(shù)將擔(dān)當(dāng)調(diào)峰主力。
發(fā)揮特高壓輸電優(yōu)勢
世界許多地區(qū)的能源資源與能源消費中心往往呈逆向分布。特高壓技術(shù)大容量、遠距離(>1000公里)送電的特點,可以有效解決新能源遠離負荷中心的問題,也使得大規(guī)?;匦烷_發(fā)成為可能。
截至2016年底,中國已投運的特高壓輸電線路有13條,在建線路有9條。將西北地區(qū)的新能源通過特高壓送到中東部地區(qū),一方面提高了清潔能源占比,有助于解決中東部地區(qū)的環(huán)境污染和霧霾問題,同時也將西部大片的荒漠變成了“寶地”。
遠距離輸送并不會推高電價,因為同樣發(fā)電設(shè)備的利用小時數(shù),因風(fēng)光資源的差異,在西部比在東部可以高出500小時以上,而這部分發(fā)電收益可以覆蓋特高壓線路的輸電成本。
特高壓輸電技術(shù)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。通過特高壓加強電網(wǎng)互聯(lián)、提升電力系統(tǒng)的靈活性,可以在電力系統(tǒng)的錯峰調(diào)節(jié)、降低備用容量、優(yōu)化能源資源配置以及促進新能源發(fā)展等方面實現(xiàn)明顯的綜合效益。
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