電能是一種當(dāng)今被大量使用的能源,但是由于其特性,電能的產(chǎn)生、傳輸、使用都是在同一瞬間完成的。如果電能能夠被大量的儲存,將給傳統(tǒng)電網(wǎng)的傳輸、調(diào)度、定價上發(fā)生很大的改變。本系列文章將介紹當(dāng)今應(yīng)用較多的各類儲能技術(shù),為廣大讀者科普儲能相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)性知識與其在我國的發(fā)展現(xiàn)狀。
儲能技術(shù)綜述
在全球碳中和的目標(biāo)下,風(fēng)電、光伏發(fā)電將成為清潔能源絕對主力,裝機(jī)量和在電網(wǎng)中的比重不斷上升但新能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性、隨機(jī)性、間歇性,無法保證長時穩(wěn)定地輸出供電,對電網(wǎng)的穩(wěn)定平衡控制提出了挑戰(zhàn),為保障電網(wǎng)的發(fā)電-用電的實時平衡,儲能將成為綠電消納以及電網(wǎng)安全的必要保障,在發(fā)電、電網(wǎng)、用電側(cè)都會得到廣泛應(yīng)用。
從技術(shù)原理上講儲能主要分為物理儲能、電化學(xué)儲能、電氣儲能、熱儲能和化學(xué)儲能,儲能最主流的技術(shù)包含以下幾類:
1抽水蓄能
抽水蓄能是最成熟的儲能技術(shù),技術(shù)優(yōu)、成本低、壽命長、容量大、效率高,常規(guī)抽水蓄能電站LOCE為0.23-0.34/kwh是當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)的儲能方式。目前我國抽水蓄能累計裝機(jī)已達(dá)104.3GW到2030年我國抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模將達(dá)1.2億千瓦。
2鋰離子電池儲能
鋰離子電池儲能正處于超級爆發(fā)周期,2021年國內(nèi)儲能鋰電池出貨量48GWh其中用于電力儲能29GWh同比增長339%,當(dāng)前鐵鋰儲能是最成熟的電化學(xué)儲能,在海外高電價地區(qū)已具有較好的經(jīng)濟(jì)性。
3壓縮空氣儲能
壓縮空氣儲能在此前受制于儲能效率較低電量損耗成本較高隨著技術(shù)進(jìn)步轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)上升至70%-75%,雖低于抽水蓄能但已具備大規(guī)模商業(yè)化條件,目前度電成本0.252-0.413元/kwh,依然略高于抽水蓄能但遠(yuǎn)低于磷酸鐵鋰,有望成為抽水蓄能的重要補(bǔ)充。
4鈉離子電池
鈉離子電池解決了鋰電池包括安全性、資源稀缺、高低溫性能、壽命、成本等問題,決定了電化學(xué)儲能是否被大面積應(yīng)用,鈉電池在規(guī)?;瘧?yīng)用后成本有望低于鐵鋰電池,可在大規(guī)模電化學(xué)儲能、低速電動車等領(lǐng)域廣闊應(yīng)用。
5全釩液流電池儲能
全釩液流電池儲能具有壽命長、安全性好、輸出功率大、容量大易擴(kuò)展等特點(diǎn),目前成本仍是大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的最大挑戰(zhàn),在電化學(xué)儲能中全釩液流電池LCOS與鐵鋰電池接近但能量轉(zhuǎn)化效率方面不如鋰電池。
6鉛碳電池儲能
鉛碳電池儲能是一種電容性鉛酸電池,同時具有鉛酸電池和電容器的特點(diǎn),擁有較好充放電性能可達(dá)2000次以上,但其度電成本優(yōu)勢并不明顯,經(jīng)濟(jì)性處于一定劣勢。
原標(biāo)題:科普 | 儲能技術(shù)認(rèn)知——儲能技術(shù)綜述