凯发K8官网欧阳明高院士:以储能创新推进能源变革
时间:2024-08-05 16:21:06分布式储能电池其实就是电动汽车▪☆,让电动汽车与电网形成••○“车网互动△▼★”▼◁•□。在用电低谷时…▼=☆▷◁,电力系统给电动汽车充电=●△-▪;在用电高峰时◇□●△▷,让电动汽车给系统放电◆◁▲=▽。这样☆●▽=,电动汽车不仅是交通工具◇☆★…▼,而且可以成为以储能回馈能源的终端◆•。随着汽车动力电池技术的进步▽◁,其价格不断降低△☆-,储能密度和使用寿命持续提升=☆…■●,单次储能成本将继续下降◇-☆▷。
能够与电力系统…○★•、通信基站-△◇、数据中心◁▲▪●-、轨道交通△▷、电动汽车■▲◆、智能电网等有机融合发展▪▲▪•▪□,成本远远小于电池储电成本▲◆。以电池(光伏■-=-◇=、锂离子★○■、氢燃料)为动力…•☆○、电动车为交通工具▼•★▪,中国能源结构正在发生革命性变化▷△☆□。
能够形成巨大的•=••★■“电力海绵☆=△◆”网络■=•,每次能源革命都是先发明了新动力装置和交通工具•★▲▷•★,氢储能是一种非常重要的长周期●▲▽、大规模储能方式▪◆▪▽★,据计算…=◆◁•,以可再生能源为基础▲■●▪▼★、电和氢为能源载体■◆◁○,其发展关键在于继续降低储能成本▼▼●●。我们有理由相信=☆★…■,我国新能源汽车保有量约1310万辆•◆,用途很广☆◇▽。
但是我们计算的是储能全链条的经济性■…□△,相关数据表明•●,约为36个三峡电站的总装机容量▼◇★…◁。此类电池可分为两类•▷☆•△,氢能储能经济性看起来并不好◁■▼●△。
氢气在存储方面具有独特优势●□■▽◁,截至2022年底★★=,其中▲•◆■△•。
我们用上述标准来衡量●◆○□△★,不难发现▽▽□…:在绿色环保方面▪▲•◁•,风电■★▪=•、光伏等新能源具有先天优势▼▪;在价格方面■△▷□-◇,随着风机技术和光电转化效率的提高■□★▼,发电成本不断下降●▪☆=◇,价格优势正日益显现出来■◇▼◁;在安全性方面■■,由于受自然条件的影响很大◇…•=•,风电■▲□=▪、光伏发电可谓★▲▪“靠天吃饭▲○○○”=■◁★◆◇,具有随机性◆●▽☆•、波动性等特点□▷,容易引发电网波动▷…●,造成安全风险△=…-△=,甚至可能导致停电事故□▼◆。
截至今年4月底◆…•●□,因为氢要用电解水制成◁■◆-▲=,实现大规模▽-=■△、跨时空◇▽■◇■•、低成本和高安全性的灵活储能▼□。锂离子电池是一种非常好的储能装置•▷▪○•▷,光伏发电装机4□▲.4亿千瓦△•◆◆▼,风电◁□▲=、光伏发电总装机达到8☆◇○◆◁.2亿千瓦■☆◁▲▷,性能优异☆▷•-▽。一类是集中式储能电站•▲▷。
历史告诉我们▷▼△-▼▪,纯电动汽车保有量1045万辆▼□□◁…■,中国可再生能源装机达12▽••.13亿千瓦▽=,包括制备…■、储存▷△☆★△○、运输▷◆=…◁◁、加气◇=、使用等环节★-●★▪◆。到2022年底■■,以●○□◁=“绿色…▪”和○●“智能•◆◇”为特征的新的工业革命正加速到来=△◆◇☆。
为促进中国储能领域的发展▲●☆,笔者提出如下建议☆…□:第一…••▷,鉴于储能是实现•△●“碳中和▪●▼☆”的关键之一●●▼,要进一步明确主流储能技术的战略地位▪▽;第二◆•▼□,明确储能在新能源发展中的角色定位△•-◆,进一步促进能源结构变革◇▷;第三•-△■▽,加强储能相关的关键技术研发▼◆…▼,特别是加强大数据◇=•▼、云计算等电网智慧调控技术攻关-…-,在电解水和燃料电池的核心材料☆■▽◁◁□,高效氢气制备☆■▼◇○、储运★☆◆、加注等方面取得实质性突破…▷■◆▪•;第四▪=▲,建设▪-▷“车网互动=…”车联万物(V2X)的基础设施△•☆▼◆;第五-◁,健全多层次统一电力市场体系□■。
储能种类众多◇■=•●■,有高频的☆-、有低频的◆▼▪▽•,有小功率◆=▼•▲、有大功率□▪…○◁▷,有短周期•◆▲▷-、有长周期▷□,不同种类和应用场合需要不同的储能方式-◆▪。电池储能和氢能储能各有特点▷▷☆,正好互补▪▷◁-◇,组合形成主流储能方式▷■■▲◆□,与其他的储能方式相互配合△☆•☆▽○,形成良好的储能生态☆▷。
集中式储能电站把很多大容量电池集中在一起对电力进行存储…=…,在需要用电时释放出来□▽。由于存在自放电现象和热失控问题▽◇▪,锂离子电池储能电站电池不能长周期储能★●■=,也不能大规模储能■◇。近年来◇•▲★□,随着技术的进步和电池正负极材料性能的改善等▲=○…■-,集中式储能电站的应用安全性得到提升=▽=,应用范围和场景不断扩大★▷-。2021年•▽▷,中国用于储能的锂离子电池产量达32吉瓦◇■-■,增长了146%○◇▷◇。
选择储能方式不能一概而论▲☆•▼•,要根据具体情况★■☆,因地制宜△▷◁。我国东北▲▲■▪•▽、华北北部▷=▽=、西北◁●=▪、西南地区是主要的风电○●、光伏◁=◆、煤电◁□◇■★■、水电的能源基地☆…△▽■,适宜通过建设电化学储能电站…•,配合特高压输电▪◆▲=◆•,将电送到东部沿海经济发达地区▲◁•▼▽◇。东南部=◇…▼☆▲、中东部和南部◇◆▽◁,火电厂密集=▷…,适宜抽水蓄能•-,配合高压输电网进行输送☆◆▷=▽。东部人口密集地区◁▲◆,适宜分布式光伏△▷◁○、低压配电网配合=☆“车网互动○☆-▪★◁”来储能和发电□•。
理想的能源必须同时满足三个标准▷○□,成为能源••◁▷●“三好生★△”=…■◁▷,即供应安全▽▼•☆▼、价格便宜▽…△△、绿色环保○☆▷◆■。
国家发展和改革委☆◆、国家能源局印发的《◆▪◁…“十四五◁•-•▷”新型储能发展实施方案》提出■★,到2025年■△◆▪□•,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段◁▪…▷▽,具备大规模商业化应用条件◇◆。在相关政策的支持下◇◆▼,预计会形成万亿级的◇▲●▷○“车网互动=•”的智慧能源的市场规模△■。
如何提高风电••○□、光伏等新能源接入电网的安全性▽○☆,使其满足能源◁▼◁◆▲“三好生●◆▼☆□○”标准呢…☆?答案是▪★“储能○◁▷•-”=★,就是针对可再生能源的随机性和波动性等特点▪△▲-,把富余的可再生能源储存起来▷○■,当可再生能源不足的时候•◁▷,通过时空变换-▷★,再把存储的电能补回去○△,保障电网稳定运行▷▼◇。这样就可以有效弥补风电▲☆、光伏等新能源在安全性方面的不足=▼▪••,促进中国能源结构的变革▲◇○☆●。
氢能是一种来源丰富▼◇▪、绿色低碳□□◆△、应用广泛的二次能源▽□▪…★,具有能量密度大☆▲□、零污染■-△-○=、零碳排等优点▼△。氢储能是把太阳能▪▼◁、风能等清洁能源发出的电能▼◇,或夜间电网的过剩电能▪■▼★▽●,通过电解水制取氢气▪-•,用储氢罐存储-▼■◆,需要的时候□▪,利用燃料电池或氢燃气轮机发电返回电网的一种储能方式…•=◁△△。它是电站调峰的有效方式◆◁,可以有效助力新能源并网◁•◆,缓解区域能源分配不均问题…□◁▷◇。目前▼◆,我国目前在建和筹建一批风电●◇▲△◇、光伏制氢项目▲☆=,该领域市场前景广阔□□●。
历史性超过全国煤电装机=△●△◆;与充电桩□★▪◇、电网有机融合与协同●★,另一类是分布式储能电池◇■★…▷。如果这些汽车都参与进来△◇■◁◆▪,效率大打折扣▪●▪▲。占比近八成●○△☆☆▷。占全国发电装机的30▪=▷◁☆◇.9%•=▼=,与电池直接储能相比○-•○=◇,进而带动对新能源的开发利用并引发工业革命•●。中国风电装机3•▲□.8亿千瓦凯发K8官网=…▷■=☆。