我國大規模儲能技術分析

  大規模儲能技術,即時間長、功率大,適用于電網的儲能技術。大規模儲能技術需滿足安全、性價比高、環境友好等條件。大規模儲能技術被認為是支撐可再生能源普及的戰略性技術,在電力系統發展和能源變革有望發揮重要作用。目前主要應用的幾種儲能技術,各有其優缺點。

  抽水蓄能

  抽水蓄能作為一項100年歷史的技術,是目前最為成熟的儲能技術,到2018年底國內已建成34座抽水蓄能電站,總裝機容量有30025MW。這種儲能原理為利用上下水庫的地勢高低差、對勢能和電能進行轉換,除了充放電過程中的能量損耗,自身的損耗極低,可實現高達80%的轉換效率,而且使用壽命長,儲能成本相對較低廉。但是抽水蓄能能量密度低,初次投資成本較高,受地形、生態環境等條件的限制,建設周期較長,經濟性差、投資回報周期長。

  壓縮空氣儲能

  壓縮空氣儲能原理為利用低谷電用壓縮機將空氣壓縮并存于儲氣室,待高峰電時將空氣加熱從儲氣室釋放驅動發電。儲氣室可利用現有鹽穴、廢棄礦井等等,節省部分投資資金,而且儲能系統具有壽命長、效率高、成本低、安全環保等優點,且建設周期較短,與其他儲能技術相比,壓縮空氣儲能系統還具有投資少、運行維護費用低、動態響應快、運行方式靈活、經濟性能高、占地面積小的特點。以常州金壇鹽穴壓縮空氣儲能項目為例,電換電效率可達到60%。國內貴州畢節、河北廊坊、江蘇常州等地已有項目實施,另有山東肥城、陜西榆林等地也有壓縮空氣儲能項目簽約。

  鋰離子電池

  鋰離子電池因其能量密度高、使用壽命長等特點,近些年來在儲能市場的電化學儲能裝機中占據領導地位。2018年儲能裝機量中,鋰離子電池僅次于抽水蓄能。目前電化學儲能裝機中,鋰離子電池占比達94%。鋰離子電池雖然在運行度電成本和安全方面還存在一些問題,而隨著電動汽車的推廣應用,鋰電池儲能成本正在不斷下降,儲能應用場景逐步成熟。

  液流電池

  液流電池目前技術最成熟的體系之一全釩液流電池,早期有鐵、鉻液流,由于儲能介質為水溶液,耐高低溫,不易發生爆炸和燃燒,安全環保、壽命長,而且電解液可反復循環利用。電池充放電循環次數在15000次以上,使用年數在15年到20年,循環壽命長。能量轉換效率高、約80%,響應速度快,可深度放電,適合大電流快速充放電。此外液流電池儲能容量大選址自由,從數百千瓦時至數百兆瓦時,尤其適合大容量固定儲能場合。全釩液流電池成本與鉛蓄、鋰離子電池相比依然較高。

  鉛酸電池/鉛炭電池

  鉛酸電池向來以其高安全性、價格低廉、可靠等優秀品質,是比較成熟的電化學儲能技術。但存在循環壽命短、不可深度放電、運行和維護費用高等缺點,且廢棄電池對環境產生污染。經過技術改進的鉛炭電池在保持原有優點的同時,大幅度提高了循環壽命、比功率和低溫性能,目前也已在儲能領域廣泛應用。

  鈉離子電池

  與鋰離子電池相比,鈉離子電池發展緩慢。相比較而言鈉離子電池具有高比容量和循環穩定性的特點,以鈉鎳電池為例,其適應溫度范圍廣、安全性高、循環壽命長。且作為儲能關鍵元素鈉元素的存儲量遠高于鋰,使鈉鎳電池成本遠低于鋰離子電池。此外還有水系鈉離子電池,克服了傳統水系電池的高污染、壽命短的缺點,能夠滿足大型儲能系統安全、長壽命、低成本、環保等要求。

  氫能

  氫能能量密度高,氧化后釋放能量后生成水,安全環保。氫氣既可以通過燃燒產生熱能,在熱力發動機中產生機械功,又可以作為能源材料用于燃料電池,或轉換成固態氫用作結構材料。氫氣的來源多種多樣,可以利用風電、光伏等棄電進行電解水制備,也可利用甲醇重整制氫、煤電制氫,在儲存環節可以以氣態、液態或固態的氫化物出現,能適應貯運及各種應用環境的不同要求,但目前氫能的制氫、儲氫環節成本較高,氫能技術還有待進一步發展促進成本下降。近期氫能市場大熱,多個省市有規劃氫能產業園、發布氫能發展路線。

關鍵詞: 區塊鏈, 儲能

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我國大規模儲能技術分析

發布時間:2019-08-15   來源:儲能一號

  大規模儲能技術,即時間長、功率大,適用于電網的儲能技術。大規模儲能技術需滿足安全、性價比高、環境友好等條件。大規模儲能技術被認為是支撐可再生能源普及的戰略性技術,在電力系統發展和能源變革有望發揮重要作用。目前主要應用的幾種儲能技術,各有其優缺點。

  抽水蓄能

  抽水蓄能作為一項100年歷史的技術,是目前最為成熟的儲能技術,到2018年底國內已建成34座抽水蓄能電站,總裝機容量有30025MW。這種儲能原理為利用上下水庫的地勢高低差、對勢能和電能進行轉換,除了充放電過程中的能量損耗,自身的損耗極低,可實現高達80%的轉換效率,而且使用壽命長,儲能成本相對較低廉。但是抽水蓄能能量密度低,初次投資成本較高,受地形、生態環境等條件的限制,建設周期較長,經濟性差、投資回報周期長。

  壓縮空氣儲能

  壓縮空氣儲能原理為利用低谷電用壓縮機將空氣壓縮并存于儲氣室,待高峰電時將空氣加熱從儲氣室釋放驅動發電。儲氣室可利用現有鹽穴、廢棄礦井等等,節省部分投資資金,而且儲能系統具有壽命長、效率高、成本低、安全環保等優點,且建設周期較短,與其他儲能技術相比,壓縮空氣儲能系統還具有投資少、運行維護費用低、動態響應快、運行方式靈活、經濟性能高、占地面積小的特點。以常州金壇鹽穴壓縮空氣儲能項目為例,電換電效率可達到60%。國內貴州畢節、河北廊坊、江蘇常州等地已有項目實施,另有山東肥城、陜西榆林等地也有壓縮空氣儲能項目簽約。

  鋰離子電池

  鋰離子電池因其能量密度高、使用壽命長等特點,近些年來在儲能市場的電化學儲能裝機中占據領導地位。2018年儲能裝機量中,鋰離子電池僅次于抽水蓄能。目前電化學儲能裝機中,鋰離子電池占比達94%。鋰離子電池雖然在運行度電成本和安全方面還存在一些問題,而隨著電動汽車的推廣應用,鋰電池儲能成本正在不斷下降,儲能應用場景逐步成熟。

  液流電池

  液流電池目前技術最成熟的體系之一全釩液流電池,早期有鐵、鉻液流,由于儲能介質為水溶液,耐高低溫,不易發生爆炸和燃燒,安全環保、壽命長,而且電解液可反復循環利用。電池充放電循環次數在15000次以上,使用年數在15年到20年,循環壽命長。能量轉換效率高、約80%,響應速度快,可深度放電,適合大電流快速充放電。此外液流電池儲能容量大選址自由,從數百千瓦時至數百兆瓦時,尤其適合大容量固定儲能場合。全釩液流電池成本與鉛蓄、鋰離子電池相比依然較高。

  鉛酸電池/鉛炭電池

  鉛酸電池向來以其高安全性、價格低廉、可靠等優秀品質,是比較成熟的電化學儲能技術。但存在循環壽命短、不可深度放電、運行和維護費用高等缺點,且廢棄電池對環境產生污染。經過技術改進的鉛炭電池在保持原有優點的同時,大幅度提高了循環壽命、比功率和低溫性能,目前也已在儲能領域廣泛應用。

  鈉離子電池

  與鋰離子電池相比,鈉離子電池發展緩慢。相比較而言鈉離子電池具有高比容量和循環穩定性的特點,以鈉鎳電池為例,其適應溫度范圍廣、安全性高、循環壽命長。且作為儲能關鍵元素鈉元素的存儲量遠高于鋰,使鈉鎳電池成本遠低于鋰離子電池。此外還有水系鈉離子電池,克服了傳統水系電池的高污染、壽命短的缺點,能夠滿足大型儲能系統安全、長壽命、低成本、環保等要求。

  氫能

  氫能能量密度高,氧化后釋放能量后生成水,安全環保。氫氣既可以通過燃燒產生熱能,在熱力發動機中產生機械功,又可以作為能源材料用于燃料電池,或轉換成固態氫用作結構材料。氫氣的來源多種多樣,可以利用風電、光伏等棄電進行電解水制備,也可利用甲醇重整制氫、煤電制氫,在儲存環節可以以氣態、液態或固態的氫化物出現,能適應貯運及各種應用環境的不同要求,但目前氫能的制氫、儲氫環節成本較高,氫能技術還有待進一步發展促進成本下降。近期氫能市場大熱,多個省市有規劃氫能產業園、發布氫能發展路線。

      關鍵詞:電力, 儲能


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