儲能技術(shù)的現(xiàn)狀、趨勢及對上海儲能發(fā)展的建議

廖強(qiáng)強(qiáng), 陳建宏, 師雅斐, 張啟超, 李新周

(上海電力大學(xué) 上海市電力材料防護(hù)與新材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海電力能源轉(zhuǎn)換工程技術(shù)研究中心, 上海 200090)

可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排的要求迫使人類對傳統(tǒng)石化能源的需求逐漸向可再生能源轉(zhuǎn)變[1]。為了適應(yīng)這一變化,傳統(tǒng)的剛性電網(wǎng)將越來越多地轉(zhuǎn)變?yōu)閹в腥嵝孕枨蟮闹悄茈娋W(wǎng)。隨著可再生能源和分布式發(fā)電的興起,電網(wǎng)的柔性越來越重要[2]。如果沒有更柔性的系統(tǒng)來緩沖大量的波動性的可再生能源,未來智能電網(wǎng)的電力平衡將會受到極大的挑戰(zhàn)。

柔性要求在電力需求上升時(比如晚上)或者可再生能源波動時(比如陰天或無風(fēng)日),系統(tǒng)能提供更多的備用電能,可以通過長距離高壓輸電(聯(lián)網(wǎng))接入不同地區(qū)、時區(qū)的電源來實(shí)現(xiàn);更多的是通過儲能裝置來實(shí)現(xiàn)[3]。

儲能分為分布式儲能和電網(wǎng)級儲能。分布式儲能系統(tǒng)是分布式能源系統(tǒng)的一部分,具有分散化、模塊化和靈活化的特點(diǎn),靠近用戶側(cè),容量一般不大于10 MW。電網(wǎng)級儲能一般是10 MW及以上的儲能電站,更趨向于集中式,服務(wù)于發(fā)電側(cè)或者電網(wǎng)側(cè)。儲能系統(tǒng)是具有調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等多種作用的特殊電源,運(yùn)行靈活,反應(yīng)快捷,對確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作用[4]。

1 儲能技術(shù)的特點(diǎn)

儲能技術(shù)是通過裝置或物理介質(zhì)將能量儲存起來以便以后需要時利用的技術(shù)。儲能技術(shù)主要分為儲電和儲熱兩大類。在儲電方面的儲能方式又分為機(jī)械儲能(抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等)、電化學(xué)儲能(鉛酸電池、鉛炭電池、鋰離子電池、氧化還原液流電池、鈉硫電池等)和電磁儲能(超級電容器儲能和超導(dǎo)電磁儲能等)3類。……