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低碳智慧城市建设中的储能技术

发表时间:2017-12-25 浏览:362

储能技术在坚强智能电网中具有非凡意义,是提高电力系统安全性、稳定性和可靠性的重要手段。“优质、自愈、安全、清洁、经济、互动”是我国智能电网的设定目标,储能技术具备的诸多特性使其在发、输、配、用电各环节中均可得以应用,具有重大的战略需求、研究价值和发展潜力。
为什么需要储能技术?
首先,储能技术在新能源发电中具有重要作用,是实现大规模风能、太阳能等可再生能源应用的关键技术。利用储能可以平滑可再生能源出力波动,解决发电与用电的时差矛盾,跟踪计划发电、调峰调频等,满足可再生能源大规模并网的接入要求,确保供电可靠性。
其次,储能技术在分布式发电中具有重要作用,是节省投资、降低能耗、提高电网安全性和灵活性的主要方法。在用户侧实现分布式储能,让用电负荷变得可控,可实现真正意义上的需求侧管理。用作备用电源,可保证在非常时期稳定、及时的应急电力供应。
另外,储能技术在电动汽车发展中具有重要作用,是解决能源和环境问题的有效手段。目前电动汽车还存在充电时间长、续驶里程短、使用成本高等问题,随着动力电池技术进步和采用储能技术的充电站建设,必将进一步推动电动汽车产业的发展。
储能现状
从市场规模角度,根据中关村储能产业技术联盟(简称CNESA)项目库不完全统计,截至2016年年底,我国投运的储能项目累计装机规模24.3GW,同比增长4.7%;新增投运储能项目装机规模101.4MW,同比增长299%。
从实现手段角度,目前分布式储能有电池储能,相变储能,显热储能,飞轮储能,抽水储能,超级电容储能及压缩空气储能等众多方式。截至2016年年底,抽水蓄能的装机规模所占比重最大;电化学储能装机位列第二,累计规模为243MW,同比增长72%。
从应用领域角度,2016年新增投运的电化学储能项目中,分布式发电及并网领域的同比增速最大,为727%;其次是可再生能源并网领域,增速523%。
从地域分布角度,2016年新增投运的电化学储能项目主要分布在西北和华东地区,比重分别为55%和25%。其中,锂离子电池储能在东北、华中、华南、西北和西南地区均占据最大比重;铅蓄电池储能在华北和华东地区应用居多;液流电池储能项目主要分布在东北地区。
目前我国电化学储能发展迅速,国内储能项目大部分使用锂离子电池和铅蓄电池,在分布式微网、电网辅助服务、用户侧需求响应方向应用最广。此外,储能技术在电动汽车充换电方面也发挥了很好的作用,如建立V2G系统,光储充一体化系统等。
然而,储能技术还存在一些问题。比如,国内储能项目仍处于商业化初期,由于初投资成本高又缺乏明确的收益模式,很多项目处于示范或模式探索阶段,离大规模商业化推广尚有一定距离。另外,现阶段国内尚未出台储能技术产业化相关的政策体系和价格机制,参与电力市场的机制和细则也不健全。尽管储能具备平抑新能源波动,改善电能质量,应急备用,无功补偿等作用,但其本身并不产生电量,如何为储能做一个一般性定价是一个难点。再有,储能技术进步关键在于材料技术突破。随着储能新材料的不断创新发展,在储能元件延长使用寿命、提高能量密度、缩短充电时间和降低成本等方面均有望取得重要突破。
 

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