儲能電站,不只對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定提供幫助,關(guān)鍵時刻,應(yīng)對極端天氣影響,儲能電站能夠保護(hù)重要用戶的供電也是功不可沒。
一、儲能電站的種類
傳統(tǒng)的儲能技術(shù)按照類型來分主要分為物理儲能、電化學(xué)儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能和相變儲能等。目前應(yīng)用較多的是物理儲能和電化學(xué)儲能。
抽水蓄能電站屬于成熟的物理儲能技術(shù),對地理條件要求較高,綠色環(huán)保,一般由電網(wǎng)公司投資建設(shè)和運(yùn)行。
壓縮空氣儲能電站也屬于物理儲能技術(shù),主要利用報廢礦井、洞穴以及儲氣罐等空間儲能,基本不受地理條件限制,安全系數(shù)較高,壽命較長,但能量密度低,投資成本相對較高。
電化學(xué)儲能電站,是通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行電池正負(fù)極的充電和放電,實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)電化學(xué)儲能技術(shù)以鉛酸電池為代表,由于其對環(huán)境危害較大,逐漸被鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池所替代。
目前,電化學(xué)儲能技術(shù)性能不斷提升、成本持續(xù)下降,儲能系統(tǒng)規(guī)模化應(yīng)用已達(dá)到其商業(yè)化運(yùn)營的技術(shù)經(jīng)濟(jì)拐點,成為目前儲能產(chǎn)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新的重點領(lǐng)域。
電化學(xué)儲能的響應(yīng)速度較快,基本不受外部條件干擾,但投資成本高、使用壽命有限,且單體容量有限。
目前,鋰電池儲能電站的裝機(jī)規(guī)模占電化學(xué)儲能電站項目的70%以上。
二、儲能電站的技術(shù)水平
從應(yīng)用領(lǐng)域來看,儲能電站目前還可以劃分為電網(wǎng)側(cè)儲能和用戶側(cè)儲能。電網(wǎng)側(cè)儲能電站主要由電網(wǎng)公司建設(shè)和運(yùn)維,主要用于解決局部電網(wǎng)輸送瓶頸,起到削峰填谷等作用。
用戶側(cè)儲能電站由電力用戶負(fù)責(zé)建設(shè)和運(yùn)維,主要用來利用峰谷電價差,降低企業(yè)和用戶的用能成本,同時還可以提供緊急備用供電。
目前國內(nèi)容量最大的電化學(xué)儲能電站為江蘇昆山儲能電站,該電站為百兆瓦級電池儲能電站,由8個單體電站組成,總?cè)萘?01 MW,采用磷酸鐵鋰電池方案,以4回35kV線路接入220kV昆山變35kV側(cè)。
目前世界上最大的電池儲能系統(tǒng)是澳大利亞的霍恩斯代爾電力儲備系統(tǒng),它的電池由特斯拉制造,該項目最初的儲能容量為100MW,但后來有所擴(kuò)大,現(xiàn)在的容量為150MW。
據(jù)悉,美國的特斯拉已經(jīng)開始在加州建設(shè)一個電池儲能項目,該項目容量182.5 MW,計劃安裝256臺特斯拉Megapack電池。如果建成,該項目將會是世界上容量最大的電化學(xué)儲能電站。
三、儲能電站的應(yīng)用前景
隨著我國電力市場改革的深入推進(jìn), 儲能電站既可以為大用戶提供套利空間, 也可以為市場參與者提供調(diào)頻、調(diào)峰等輔助服務(wù)。但是前期投資過大也是困擾電化學(xué)儲能電站建設(shè)的一大痛點。據(jù)估算,百兆瓦級電化學(xué)儲能電站的建設(shè)投資,如采用磷酸鐵鋰電池方案,總造價在3~4億元人民幣左右,鈦酸鋰電池方案則更高。
但是同時也要看到,儲能電站的收益往往是多方面的,既需要評估投資主體的主要收益,同時還要考慮到其他隱性的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,如新能源接入、輔助調(diào)頻應(yīng)用以及降低重要用戶停電損失等。當(dāng)然,儲能系統(tǒng)的安全性問題同樣需要引起我們的足夠重視。
隨著儲能技術(shù)的發(fā)展以及單位成本的降低,儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的應(yīng)用前景值得期待。
原標(biāo)題:儲能電站的種類、技術(shù)水平、應(yīng)用前景