我國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)醞釀突破

作為風(fēng)電和光伏發(fā)電以及智能電網(wǎng)重要組成部分的儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)醞釀突破。12月25日，由財(cái)政部、科技部和國(guó)家電網(wǎng)公司共同啟動(dòng)的國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范項(xiàng)目一期工程在河北省張北縣投運(yùn)。

該示范項(xiàng)目總投資約33億元，建設(shè)風(fēng)電100MW、光伏發(fā)電50MW和儲(chǔ)能20MW，其儲(chǔ)能系統(tǒng)由5套組成，其中1套為液流電池系統(tǒng)，規(guī)格為2MW×4h，由普能公司提供。另外4套為磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)，分別由比亞迪、ATL、中航鋰電和萬(wàn)向公司提供。這標(biāo)志著國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)已出現(xiàn)由磷酸鐵鋰電池與鈉硫電池、液流電池并列的儲(chǔ)能電池主流解決方案。

據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源發(fā)電出現(xiàn)不穩(wěn)定性和間歇性的核心瓶頸在于儲(chǔ)能系統(tǒng)。亞化咨詢公司專家夏磊認(rèn)為，中國(guó)儲(chǔ)能應(yīng)用市場(chǎng)商機(jī)巨大，而儲(chǔ)能市場(chǎng)的規(guī)模在很大程度上取決于引入儲(chǔ)能系統(tǒng)所帶來(lái)的收益能否抵消或大于成本。國(guó)家電網(wǎng)對(duì)下一代儲(chǔ)能電池性能和價(jià)格的期待是循環(huán)壽命達(dá)到5000次以上，價(jià)格低于1500元/kWh，效率達(dá)到80%以上，這是傳統(tǒng)高位蓄水技術(shù)很難達(dá)到的。

儲(chǔ)能系統(tǒng)如果在商業(yè)上有利可圖，將迅速迎來(lái)巨大的市場(chǎng)空間。夏磊分析說(shuō)，國(guó)電電力曾組建專門機(jī)構(gòu)研究如何實(shí)現(xiàn)風(fēng)電平滑入網(wǎng)。其研究結(jié)果是儲(chǔ)能容量要配到風(fēng)電裝機(jī)容量的20%~30%。如果按2010年底國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)累計(jì)裝機(jī)容量41827MW來(lái)計(jì)算，我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)僅風(fēng)電這一塊就潛藏著8365MW~12548MW的市場(chǎng)。

從技術(shù)上看，鋰電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。由于正極、負(fù)極及隔膜新型材料的不斷問(wèn)世，鋰電池用于儲(chǔ)能系統(tǒng)開始成為新的方向，在國(guó)外已有較多應(yīng)用。2011年10月，AES儲(chǔ)能公司開發(fā)的全球最大的32MW電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在美國(guó)西弗吉尼亞州投入運(yùn)營(yíng)，與98MW的風(fēng)電項(xiàng)目相配套。該公司目前在全球擁有72MW已建及在建的儲(chǔ)能項(xiàng)目，計(jì)劃開發(fā)的儲(chǔ)能項(xiàng)目總計(jì)達(dá)500MW。

據(jù)介紹，用于儲(chǔ)能系統(tǒng)的鈉硫電池和液流電池已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。日本NGK從2002年開始鈉硫電池的商業(yè)化生產(chǎn)和供應(yīng)，用于全球范圍內(nèi)215個(gè)項(xiàng)目，總量達(dá)到302MW。國(guó)內(nèi)鈉硫電池的主要開發(fā)者是中科院上海硅酸鹽研究所，近日該研究所與上海電氣集團(tuán)、上海電力公司共同投資組建鈉硫電池產(chǎn)業(yè)化公司，落戶在上海嘉定工業(yè)園區(qū)。其產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)分三階段進(jìn)行：第一階段將加大原鈉硫中試基地已開展的各項(xiàng)科研攻關(guān)力度，提高單體電池性能;第二階段規(guī)劃貫通具備5MW~10MW級(jí)生產(chǎn)能力的產(chǎn)品中試線，配合國(guó)家、上海市的示范項(xiàng)目，建立兆瓦級(jí)儲(chǔ)能示范電站;第三階段是貫通50MW生產(chǎn)線，達(dá)到產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)液流電池主要供應(yīng)商是普能公司，全球液流電池領(lǐng)先企業(yè)加拿大VRB公司已被其收購(gòu)。國(guó)內(nèi)大連融科、上海神力等公司目前也在研發(fā)生產(chǎn)液流儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品。

業(yè)內(nèi)專家表示，待我國(guó)河北省張北的首個(gè)國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范項(xiàng)目運(yùn)行結(jié)果正式出來(lái)后，就可以獲得鋰電和液流電池大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用中的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，這將對(duì)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展，以及推動(dòng)新興的化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)提升具有重要意義。