新興的能源創(chuàng)新形式——儲能,正在各個能源領域尋找它的價值。電力調頻或許會成為其最有希望的商業(yè)化試驗場
未來具有潛力的儲能技術,最有可能在哪個領域率先實現(xiàn)商業(yè)化應用?這是技術創(chuàng)新者們近年來一直在思考的問題。
2013年9月16日,北京石景山熱電廠2MW鋰離子電池儲能電力調頻系統(tǒng)掛網運行,這是中國第一個以提供電網調頻服務為主要目的的兆瓦級儲能系統(tǒng)示范項目。
該項目由北京睿能世紀科技有限公司建設,這家公司成立于2011年,是國內第一家為電網提供儲能系統(tǒng)解決方案的企業(yè),這也是其第一個在國內運行的儲能電力調頻項目。
該項目輔助火電機組對電網提供AGC調頻服務,睿能公司方案總監(jiān)王澍接受《中國投資》采訪時表示,這是一個商業(yè)性的示范項目,主要目的就是驗證儲能在電力調頻領域中的商業(yè)價值。
近年來在智能電網和可再生能源發(fā)電規(guī)?焖侔l(fā)展的帶動下,儲能技術越來越成為多個國家能源科技創(chuàng)新和產業(yè)支持的焦點。不過,由于成本高昂,能在商業(yè)應用中脫穎而出的儲能技術應用還不多。
王澍表示,該項目瞄準中國巨大的電力調頻服務市場,而通過儲能技術來進行電力調頻,具有常規(guī)發(fā)電電源所不具備的優(yōu)勢,他們希望在經濟性上盡快有所突破,讓電力調頻成為儲能技術率先商業(yè)化的領域。
什么是儲能技術
電力以光速傳播,自從電力成為重要的能源形式,如何儲存它就成為電力行業(yè)的一個課題。
19世紀的鉛酸電池揭開了工業(yè)儲能的序幕。進入20世紀后,伴隨著可再生能源的大規(guī)模應用,各種新型儲能技術層出不窮,包括電網調峰、調頻及系統(tǒng)備用,可再生能源發(fā)電出力平滑,分布式發(fā)電和微電網等等,儲能成為解決諸多能源問題的新途徑。
“全球都在尋找壽命更長,功率更大,配置和建設更加靈活的新型電網級別的儲能技術,最新發(fā)展起來的儲能技術包括鋰離子電池、飛輪儲能、超級電容、納硫電池、釩液流電池,這些儲能技術在使用壽命和容量的規(guī);、運行可靠性、系統(tǒng)制造成本等已經獲得了突破,具備了應用的基礎條件”,國家發(fā)改委能源所劉堅表示。
盡管如此,大規(guī)模的電網級別的儲能應用,目前還存在經濟性上的瓶頸,無法完全實現(xiàn)商業(yè)化應用。大規(guī)模的電網級別的儲能應用,目前提及較多的是調峰和調頻兩種市場需求。
什么是調峰?由于電力系統(tǒng)中的用電負荷隨著生產和生活的周期性規(guī)律發(fā)生變化,為了維持中長時間尺度,例如一小時或早中晚的有功功率平衡,需要發(fā)電部門相應安排發(fā)電機的出力以適應用電負荷的變化,這就叫做調峰。
可再生能源的大規(guī)模使用,令電力調峰問題變得突出。以風電為例,在中國的三北地區(qū),風能夜里大、白天小,與電力的負荷趨勢剛好相反,出現(xiàn)了反調峰現(xiàn)象,對電網產生了更高調峰的需求。目前很多地方會采用棄風或者壓低火電負荷的方式,但這會造成不同程度的系統(tǒng)整體發(fā)電效率的損失。此外,抽水蓄能儲能技術是較為有效的調峰手段,但是其建設成本高,環(huán)境影響大,地質條件高。