帶你了解不為人知的儲能技術
儲能技術是指在電力系統(tǒng)中增加電能存儲環(huán)節(jié)，使電力實時平衡的“剛性”電力系統(tǒng)變得更加“柔和”。
儲能技術一般分為熱儲能和電儲能，未來應用于全球能源互聯(lián)網(wǎng)的主要是電儲能。電儲能技術主要分為物理儲能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲能)、電化學儲能(如鉛酸電池、鈉硫電池、液流電池)和電磁儲能(如超導電磁儲能、超級電容器儲能)三大類。
幾種典型的儲能技術
抽水蓄能是利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫，在電力負荷高峰期再放水至下水庫的一種儲能技術。這是目前最成熟的儲能技術，儲能成本較低，已經(jīng)實現(xiàn)大規(guī)模應用。
電化學儲能是目前最前沿的儲能技術。近幾年來，鈉硫電池、液流電池和鋰離子電池儲能等電化學儲能技術發(fā)展較快，發(fā)展?jié)摿薮?，如果在電池材料、制造工藝、系統(tǒng)集成及運行維護等方面的成本控制上實現(xiàn)突破，未來的發(fā)展前景會更加廣闊。
超級電容是上世紀七八十年代發(fā)展起來的，它通過極化電解質(zhì)儲能的電化學元件，儲能過程并不發(fā)生化學反應。由于儲能過程可逆，超級電容器可以反復充放電數(shù)十萬次。但由于儲能容量小，并不適用于電網(wǎng)大規(guī)模儲能。
儲能技術在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的作用
在發(fā)電環(huán)節(jié)：儲能技術與傳統(tǒng)發(fā)電技術相配合，能提升清潔能源的并網(wǎng)率。超級電容器、超導電磁儲能、飛輪儲能、鈉硫電池等大型功率型儲能設備可以作為發(fā)電廠的輔助服務設施，與大規(guī)?？稍偕茉绰?lián)合運行，可迅速對風電、光伏發(fā)電的出力做出反應，起到穩(wěn)壓、穩(wěn)流的作用，平抑可再生能源波動，保障電網(wǎng)安全。
在輸配環(huán)節(jié)：儲能技術可以用在變電站上，起到削峰填谷的作用。抽水蓄能、壓縮空氣儲能等大型、可長時間儲能的設施，能用于大電網(wǎng)調(diào)峰。液流電池儲能量大、循環(huán)次數(shù)多、壽命長，可作為電網(wǎng)調(diào)峰儲能裝置的補充。目前，這一環(huán)節(jié)的應用在美國正變得日益重要。儲能技術可作為配電網(wǎng)中變電站的技術升級，使電網(wǎng)延遲更新?lián)Q代，降低成本。
在消費環(huán)節(jié)：不論是“電表前”還是“電表后”，儲能技術都大有可為。就“電表前”而言，在美國東西海岸地區(qū)，電網(wǎng)企業(yè)在積極投資建設儲能設施。由于這些地區(qū)易受颶風影響，儲能設施能讓電網(wǎng)在對抗颶風時更加穩(wěn)定。在“電表后”，儲能設施能為客戶提供服務。在美國部分地區(qū)，每天特定時間內(nèi)為電動車充電有助于電網(wǎng)調(diào)峰。
除加利福尼亞州外，伊利諾伊、紐約、新澤西等州也制定了有效的激勵政策，鼓勵消費者在“電表后”設立儲能或者自發(fā)電設施。隨著電池使用壽命延長和成本降低，儲能電池可滿足電動汽車大規(guī)模發(fā)展需要。未來，電動汽車儲能電池接入電網(wǎng)，通過合理安排充電時間，能輔助電網(wǎng)調(diào)峰，實現(xiàn)低谷充電、高峰放電。