PDF《分布式储能的发展现状与趋势》

陈海生1 刘畅1 齐智平2

1 中国科学院工程热物理研究所 北京

100190 2 中国科学院电工研究所 北京

100190 摘要 储能技术是解决可再生能源间歇性和不稳定性、提高常规电力系统和区域能源系统效 率、安全性和经济性的迫切需要,是发展 安全、高效、低碳 的能源技术、占领能源技 术制高点的 战略必争领域 ,储能在分布式可再生能源应用与智能微网领域具有重大的 战略需求、重要的研究价值和巨大的发展潜力.

文章分析了分布式储能技术现状、技术创 新及其发展对相关产业的带动,并结合分布式储能的技术与产业特点给出了发展储能技术 的政策建议. 关键词 储能,分布式可再生能源,智能微网 DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.02.009

1 储能技术的战略意义 我国能源生产和消费总量均已居世界前列,且持续增长[1] ;

同时,我国已向国际社会庄 严承诺,2020 年非化石能源比重达到 15%,单位 GDP 的CO2 排放量比

2005 年降低 40%― 45%[2] .既保障经济快速发展中的能源安全,同时又兑现温室气体减排的国际承诺,是我 国能源发展的重大战略任务.但我国在能源供给和利用上还存在结构不合理、利用效率不 高、可再生能源开发利用比例低、能源安全利用水平有待进一步提高等问题,发展 安全、高效、低碳 的能源技术势在必行[2] . 储能是指通过介质或设备把能量存储起来,在需要时再释放出来的过程[3] .它是解决可 再生能源间歇性和不稳定性、提高常规电力系统和区域能源系统效率、安全性和经济性的 迫切需要,是发展 安全、高效、低碳 的能源技术、占领能源技术制高点的 战略必争 领域 [4,5] ,对于保障电网安全、提高可再生能源比例、提高能源利用效率、实现能源的可 分布式储能的发展现状与趋势* *资助项目:中科院学部咨 询项目 大力发展分布式可 再生能源应用和智能微网 修改稿收到日期:2016年1 月11日 专题:分布式可再生能源和智能微网 The Distributed Renewable Energy and Smart Micro Grid System 院刊

225 持续发展均具有重大的战略意义. 储能是实现分布式可再生能源应用的重要技术.利 用储能可以实现可再生能源平滑波动、跟踪调度输出、 调峰调频等,使可再生能源发电稳定可控输出,满足可 再生能源电力的大规模接入并网的要求.储能是实现分 布式可再生能源大规模接入的必然选择[7-9] .储能也是智 能微网的重要技术.智能微网的规模比大电网小,因此 负荷波动率和故障率相对较高,分布式储能是提高其供 电可靠性、提高电能质量、负荷平衡和应急电源等的必 备关键技术[7-9] .储能技术在分布式可再生能源应用与智 能微网领域具有重大的战略需求、重要的研究价值和巨 大的发展潜力.

2 分布式储能(储电和储热)技术现状 储能的技术类型有多种,适于可再生能源发电和智 能微电网的电力储能技术包括:抽水蓄能、压缩空气储 能、铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池、超 级电容器、飞轮储能、超导储能等.近年来,随着可再 生能源发电和智能电网技术及应用的快速发展,电力储 能技术及其应用也得到了快速发展.就当前各类电力储 能技术的发展水平而言,总体上讲,面临两方面的问 题:成本高和技术不够成熟.因此,除了抽水蓄能,其 他电力储能技术还没有实现大规模应用.在分布式可再 生能源应用中,储热技术可以用于太阳能热储存、微型 燃气轮机发电余热储存、电力调峰热储存等,通过储热 实现能源的梯级利用,从而提高能源利用效率.根据储 热原理可以把储热技术分为显热储热、潜热储热和化学 储热三大类. 就现存的各种储能技术而言,很难说哪种储能技术 最好,每种储能技术都有它的优势和不足,因此,各种 储能技术各有其适用场合,当多种储能技术在电网中互 补应用时,它们的潜力可以得到充分发挥,是更加理想 的应用方式,也是解决电网规模不断扩大、可再生能源 发电大量接入、电网安全稳定和电能质量等问题的有效 技术路径.随着能源、环境问题的日益突出,可再生能 源发电接入电网的比例会越来越高,储能技术将在电网 中、用户端、风电场、光伏电站等场合发挥重要的或者 不可替代的作用,这将成为储能发展应用的新机遇. 近年来,世界各国都很重视对储能领域的投资, 截至