大力发展新型储能(也就是能源充电宝)!

Time: 2022-04-09 13:37:12

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01
现成的能源
为什么要储存起来?


为什么要高质量、

规模化发展新型储能?


这是当前新能源开发规模快速增加、

发电侧波动持续增大的背景下,

提升电力系统调节能力、

保障电力系统安全稳定运行的必然需求。

  

这句话听起来有点笼统

翻译一下:


当前,我国正在加快推进

绿色低碳转型发展和能源结构优化,

中央企业对水电、风电、光伏等

清洁能源发电投资力度不断加大。


但是要知道,

风电、光伏都是“看天吃饭”,

其发电具有波动性、间歇性,

“极热无风”“极寒无光”。

随着未来大规模、高比例应用,

再加上煤电面临转型、

新增装机规模趋缓,

如果遇到无风无光、

阴冷冰冻的极端天气,

风电光伏发电出力大减,

电力供应由谁来保障?

  

凡事预则立,

在这样的长远考虑下,

就迎来了储能行业的发展。


储能的作用可以通俗理解为“充电宝”,

 风电、光伏大发时或者用电低谷时充电,

风光出力小或者用电高峰时放电。

既能平滑不稳定的光伏发电和风电,

提高可再生能源占比,

也能配合常规火电、核电等电源,

为电力系统运行提供调峰调频等辅助服务,
提高电力系统的灵活性,
岂不妙哉?

储能按照性质分,

一般可分为三类:
物理储能、电磁储能、电化学储能。

物理储能
主要包括抽水蓄能,
以及压缩空气、飞轮储能等,
它的基本原理是使电能实现
与水势能、气压势能、动能的相互转化。

电磁储能
主要包括超导电磁储能和超级电容器储能,
具有响应快、效率好、成本高的特点,
大至轨道交通,小到固态硬盘中
都能见到他们的身影。

电化学储能
是指电池储能,
有铅酸电池、液流电池、钠硫电池、锂电池等。
近年来,在政策的推动下
我国电化学储能技术发展较为迅速,
且在发电侧、电网侧和用电侧均有应用。

图片


从应用场景看,

也可以将储能分为三类:

电源侧储能、电网侧储能和用户侧储能。


电源侧储能 
配置在电源端,
可以为传统发电端提供辅助调峰调频服务,
也更多应用在风光等新能源
削峰填谷、平抑波动、
提高新能源消纳方面。

▲国家电投黄河公司实证基地20兆瓦储能项目,通过光伏+不同材料的蓄电池作为储能装置的项目,采用磷酸铁锂、三元锂、锌溴液流和全钒液流电池,建设16个分散式储能系统和6个集中式储能系统。该项目的主要任务是为解决弃光限电、削峰填谷、平滑功率曲线以及调峰运行提供试验数据,以及开展光储一体发电应用示范作用。

电网侧储能 

分布在电网关键节点,
能大幅提升大规模高比例新能源并网
和大容量直流系统接入的灵活调节能力,
主要发挥调峰调频辅助支撑、
缓解电网阻塞、
延缓输配电设备扩容升级等作用。

▲国家电网35千伏上虞储能电站属于电网侧直挂式储能,顾名思义,可以形象地理解为“挂”在35千伏公共电网上的“充电宝”。它由11个集装箱预制舱组成,其中有9个是电池储能单元舱,剩余2个是配套电力设备舱。电池储能单元舱采用磷酸铁锂电池,储能电量为12兆瓦时,相当于20多万个普通家用充电宝的电量;其最大功率为6兆瓦,可支持约3000台家用2匹空调同时工作2小时。投运后,它能显著增强地区电网新能源消纳、系统调节、电力保供能力。图为35千伏直挂式储能站全景图。

用户侧储能 

安装在用户负荷端,
起到削峰填谷、需求响应、电源备用等作用。
随着市场交易机制完善,
可以实现峰谷差套利、
容量电费精益管理等。


▲中国电气装备集团的新型储能项目金华电网1#应急电源基地工程是全国首个可移动共享储能应急电源基地项目,全站采用磷酸铁锂电池作为储能介质,所有储能设备舱均是移动式设计,实现储能舱快速插拔和快速应急响应。采用“即插即用”统一接口模式,支持多台并车接入、柴发并机接入、电动车接入、云平台调控系统接入等功能,可与省内其他地区的储能装置互通互济,实现储能共享。

数据显示,2021年全年

全国新增储能装机容量超过1.2吉瓦,
建设规模是2020年水平的8.5倍。
2022年前两个月,
新增装机的储能规模达到2.2吉瓦左右,
同比增长10倍。
那么,
当前中央企业在储能领域的布局如何?

02
发展成熟、颇具规模的
抽水蓄能



抽水蓄能是世界各国保障电力系统

安全稳定运行的重要方式。

今年的《政府工作报告》明确指出,

要加强抽水蓄能电站建设,

提升电网对可再生能源发电的消纳能力。


抽水蓄能电站

就是在山上山下建设两个水库,

在用电低谷时

用富余的电把山下的水抽到山上,

将电能转化为水的势能,

在用电高峰时放水发电,

将水的势能转化为电能,

相当于一个巨型“充电宝”,

可以作为电网的稳压器、清洁能源的储存器。


简单回顾我国抽水蓄能电站的建设历史,

可以发现,我国起步较晚,
但发展却十分迅速。

我国抽水蓄能领域的发展
始于20世纪60年代后期的河北岗南电站,
通过广州抽水蓄能电站、
北京十三陵抽水蓄能电站
和浙江天荒坪抽水蓄能电站的建设运行,
夯实了抽水蓄能发展的基础。

随着我国经济社会快速发展,
抽水蓄能发展加快,
相继建设了泰安、惠州、白莲河、西龙池、
仙居、丰宁、阳江、长龙山、敦化等一批
具有世界先进水平的抽水蓄能电站。

近年来,
我国抽水蓄能电站装机规模显著增长。
目前,我国已投产抽水蓄能电站
主要分布在华东、华北、华中和广东,
在建抽水蓄能电站总规模5513万千瓦,
约60%分布在华东和华北,
已建和在建规模均居世界首位。

此外,随着一大批标志性工程相继建设投产,
我国抽水蓄能电站工程技术水平显著提升,
机组制造自主化水平明显提高,
全产业链体系基本完备。
03
探索发展、前景广阔的
新型储能

新型储能是什么?


通常来说,

新型储能是指

除抽水蓄能以外的新型储能技术,

包括新型锂离子电池、液流电池、

飞轮、压缩空气、

氢(氨)储能、热(冷)储能等。


新型储能单站体量可大可小,

环境适应性强,

能够灵活部署于电源、

电网和用户侧等各类应用场景,

可以作为抽水蓄能的增量补充。


“压缩空气”充电宝



盐穴压缩空气储能是一种

利用地下盐穴储气的大容量物理储能技术,

其利用低谷电将空气压缩到盐穴中,

用电高峰时再释放压缩空气发电,

从而实现电网削峰填谷,

提升电网调节能力和新能源消纳能力,

具有容量大、寿命长、安全环保等优势。


“飞轮”充电宝



飞轮储能
是指利用电动机带动飞轮高速旋转,
在需要的时候
再用飞轮带动发电机发电的储能方式。
相较于化学储能,
拥有寿命长(25年)、安全性高、
回收利用简易、绿色环保的特点。

“液流电池”充电宝



国家电投自主研发的
铁-铬液流电池储能技术
正是新型储能技术的一种。

铁-铬液流电池储能系统

具有储能功率和容量可灵活定制、

寿期长、安全环保、环境适应性强、

低成本、资源丰富等优势,

被誉为“平地抽水蓄能”。

其原材料资源充足,价格低廉,

随着技术逐步成熟,

将充分释放其巨大潜力。


锂电池充电宝



与其他新型储能技术相比,

磷酸铁锂电池储能技术具有

系统效率高、响应速度快、控制精度高

以及安装灵活等优点,

同时具有很好的技术经济性,

在国内外电化学储能市场中占比超过80%,

是应用最广泛的电化学储能技术。

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据介绍,“十三五”以来,

我国新型储能实现由研发示范

向商业化初期过渡,

实现了实质性进步。

锂离子电池、压缩空气储能等技术

已达到世界领先水平,

2021年底新型储能累计装机

超过400万千瓦。


能源安全无小事,
绿色发展正当时。
中央企业积极推动能源革命,
确保能源充足、稳定供应,
着力推动经济社会发展全面绿色转型,
助力实现“碳达峰”“碳中和”,
为人民群众的美好生活
“充电”“加油”,
把能源的饭碗
牢牢端在自己手里!


大力发展新型储能(也就是能源充电宝)!
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