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電池儲(chǔ)能是可再生能源大發(fā)展的關(guān)鍵

  • 發(fā)布時(shí)間:2015-09-21 02:32:01  來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  ■一家之言

  中國(guó)有著世界上最大的用電需求,也是最大的可再生能源發(fā)電國(guó),因此中國(guó)對(duì)全球可再生能源發(fā)展舉足輕重??稍偕茉窗l(fā)電發(fā)展最大的問(wèn)題,是可再生能源發(fā)電的間歇性與不可預(yù)測(cè)性。

  一方面,可再生能源的發(fā)電集中時(shí)間段與用電時(shí)間段存在著不一致性。風(fēng)電發(fā)電高峰一般集中在晚上,太陽(yáng)能發(fā)電的高峰集中在白天。而工業(yè)用電的用電曲線較為平緩,居民用電則呈現(xiàn)白天、晚上兩個(gè)高峰。另一方面,隨著季節(jié)、天氣的變化,可再生能源發(fā)電與用電曲線都會(huì)有相應(yīng)的變化。中國(guó)大部分地區(qū)春季風(fēng)力發(fā)電輸出最大,光伏發(fā)電夏天輸出最高,而且發(fā)電隨天氣原因劇烈變化而具有不可預(yù)測(cè)性。

  這些對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō),都是麻煩。傳統(tǒng)的解決方案主要集中在兩個(gè)途徑:一是利用較為靈活的發(fā)電設(shè)施與之配合,形成穩(wěn)定的總輸出,應(yīng)用較為廣泛的是天然氣發(fā)電與可再生能源發(fā)電相結(jié)合。二是將可再生能源發(fā)電的能量進(jìn)行儲(chǔ)存,儲(chǔ)能傳統(tǒng)方法是轉(zhuǎn)換為熱能等形式,如儲(chǔ)熱、熱水系統(tǒng)與可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)合。而不涉及能量轉(zhuǎn)換的電力儲(chǔ)能方法,以往的應(yīng)用中,主要表現(xiàn)為抽水蓄能電站。

  以上兩個(gè)方案都不能從根本上解決可再生發(fā)電到達(dá)一定規(guī)模比例后,難以維持電網(wǎng)穩(wěn)定性的問(wèn)題。第一個(gè)方法存在兩個(gè)主要限制:一是應(yīng)用不夠廣泛,較多應(yīng)用于分布式系統(tǒng);二是涉及到燃料價(jià)格因素,成本不可控。第二個(gè)方法的主要局限在于,抽水蓄能電站工作時(shí),其能量來(lái)源從根本上來(lái)說(shuō),同樣是化石能源。因此,抽水蓄能雖然有利于減少電網(wǎng)的波動(dòng)性,但對(duì)節(jié)能減排并沒(méi)有本質(zhì)上的好處。另外,抽水蓄能電站的應(yīng)用受到選址、成本與利益分配等多方面限制因素影響。

  如果從更為長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看這個(gè)問(wèn)題,電池儲(chǔ)能可能是可再生能源發(fā)電不穩(wěn)定性的最有效經(jīng)濟(jì)方案。電池儲(chǔ)能的好處在于,可大可小,容易與各種規(guī)模的可再生能源發(fā)電相結(jié)合;充電放電快速,直接電與電轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)換效率高。其限制的最大因素在于經(jīng)濟(jì)性,以及與成本相關(guān)聯(lián)的充放電效率、安全性、壽命。傳統(tǒng)觀點(diǎn)都認(rèn)為電池儲(chǔ)能的成本高而難以商業(yè)運(yùn)營(yíng)。

  不過(guò),這個(gè)狀況正在迅速改變,近期電池技術(shù)的突破,使得電動(dòng)汽車(chē)等大規(guī)模電池應(yīng)用已經(jīng)較為普遍,而直接與電力系統(tǒng)結(jié)合的電池儲(chǔ)能的嘗試也已經(jīng)開(kāi)始。

  對(duì)于可再生能源與儲(chǔ)能結(jié)合的系統(tǒng),儲(chǔ)能策略對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的重要性可能高于儲(chǔ)能設(shè)備本身成本的重要性。因此,政府在大力推進(jìn)儲(chǔ)能設(shè)備發(fā)展的同時(shí),也應(yīng)當(dāng)倡導(dǎo)電池儲(chǔ)能與可再生能源發(fā)電的結(jié)合,積極建立試點(diǎn),扶持可再生能源與儲(chǔ)能結(jié)合系統(tǒng)的試驗(yàn)性項(xiàng)目,在實(shí)踐中找到最適應(yīng)中國(guó)現(xiàn)狀,最適應(yīng)項(xiàng)目安裝地點(diǎn)的儲(chǔ)能策略,為日后大規(guī)模可再生能源發(fā)電的利用打下良好基礎(chǔ)。

  與工業(yè)用電結(jié)合的分布式光伏項(xiàng)目可能是電池儲(chǔ)能最易介入,而且是最容易盈利的主體??稍偕茉磁c儲(chǔ)能相結(jié)合的系統(tǒng),要想其達(dá)到最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益,關(guān)鍵在于對(duì)可再生能源發(fā)電的有效預(yù)測(cè)。因此,政府在大力發(fā)展風(fēng)能、光伏的同時(shí),也應(yīng)該建立平臺(tái),及時(shí)更新分享相關(guān)發(fā)電與氣候數(shù)據(jù),提供有效的發(fā)電預(yù)測(cè)信息。

  對(duì)于電網(wǎng)而言,發(fā)展電池儲(chǔ)能技術(shù)或可從根本上解決可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定性問(wèn)題,大規(guī)模擴(kuò)大可再生能源發(fā)電的份額,有效提高上并網(wǎng)率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。對(duì)于政府而言,制定更有針對(duì)性和有差別性的差別電價(jià)政策,不但有助于推動(dòng)電池儲(chǔ)能技術(shù)的盈利能力,還可以在更大程度上優(yōu)化電力資源配置,提高電力系統(tǒng)的總體發(fā)電效率。

  電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的突破已經(jīng)到了一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),現(xiàn)在研究?jī)?chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性,比之前更有時(shí)效性與指導(dǎo)意義。而從宏觀與微觀上分步進(jìn)行可再生能源與儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究和政策設(shè)定,具有可行性與實(shí)證參考意義。

  對(duì)于可再生能源發(fā)展與儲(chǔ)能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性,中國(guó)具有一定的優(yōu)勢(shì)。第一,電價(jià)是可再生發(fā)電與儲(chǔ)能盈利的核心,電力價(jià)格由政府決定,可以由政府制訂有利于可再生能源發(fā)展與儲(chǔ)能技術(shù)的電力峰谷和差別電價(jià)。第二,中國(guó)作為可再生能源生產(chǎn)大國(guó),其市場(chǎng)潛力巨大,可以為可再生能源發(fā)展與儲(chǔ)能技術(shù)的投資提供規(guī)模效應(yīng)。

  所以,電池儲(chǔ)能技術(shù)與可再生能源發(fā)電推廣具有同等重要的地位。隨著技術(shù)進(jìn)步,電池儲(chǔ)能成本與技術(shù)已經(jīng)逐漸進(jìn)入經(jīng)濟(jì)性區(qū)域。中國(guó)作為可再生能源生產(chǎn)大國(guó),政府應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電池儲(chǔ)能技術(shù)的研究和運(yùn)用的扶持力度,從而搶占新能源革命的先機(jī)。為避免落后一步,中國(guó)政府應(yīng)抓住儲(chǔ)能技術(shù)處于突破前夕的機(jī)會(huì),利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模與市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),推進(jìn)各種技術(shù)的電池儲(chǔ)能研究與產(chǎn)業(yè)結(jié)合,爭(zhēng)取在其他國(guó)家的前面,早日實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能大規(guī)模應(yīng)用。

 ?。ㄗ髡呦祻B門(mén)大學(xué)中國(guó)能源經(jīng)濟(jì)研究中心主任)

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