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浅析几种关键储能技术在能源互联网中的应用前景

2017-05-14 00:12
林契于宸
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(1) 提高可再生能源的比例可以促进可持续发展,减少化石能源的使用和污染。可再生能源出力具有间隙性,会随时间产生不同时间尺度上的出力变化波动。储能技术可以平抑短时间内的波动,帮助可再生能源向电网的友好接入,从而切实提高可再生能源的利用率,减少弃风弃光,从而减少化石能源的用量。而在过去几年环境污染严重,可再生能源丢弃受到明显关注的大背景下,可再生能源的有效消纳必将逐渐成为国家更为重视的任务,今后在这方面的储能的机会与需求会更多。

(2) 提高分布式能源的比例,改变传统电网的完全垂直式的统治结构。中国传统的电力、油气能源系统体现出了完全的自上而下的治理结构,分布式能源占比很低。而在新形势下,这样的能源结构面临着明显问题:系统刚性较大,无法满足不断发展变化的各种用能用户灵活多变的用能甚至产能需求,重复建设的电站常常来自于行政式的规划,而电网的输送能力又有限,并未足够考虑系统用能侧消纳能力。

分布式能源建设将是接下来几年大力发展的方向,一大核心的考虑就在于:分布式能源的建设常常靠近负荷,可以就近消纳利用,几乎不存在消纳困难而且可以减少电网长距离输电的扩容的需求。此外分布式能源还可以因地制宜建设,综合利用当地的自然、建筑等方面的条件实现资源优化调配(比如屋顶光伏等),因此是目前重点发展的方向。

分布式能源大规模接入电网涉及到诸多技术与体制上改变的需求,而储能对于平抑分布式能源的波动性、支持分布式能源组成局部微网实现局部自给自治(甚至可以在区域内进行能量交易),进而提高整个能源系统的稳定性是非常有用的。在这方面,集中式的储能电站可以在区域范围内为分布式能源的接入提供支持,而配置在用户终端附近的分布式储能也可以就地提高分布式能源的利用率。

(3) 增加多能互补的利用,通过多种能源的综合利用与相互转化提高能源利用效率。目前很多城市、园区都有冷-热-电的综合用能需求,很多园区的空调制冷负荷在夏天峰值时段可以占到总负荷的30~40%,制冷需求为电网造成了很大负担;与此同时,很多可再生能源出力与用能需求不能完全匹配,常常只能丢弃(西南几省弃水,西北几省弃风光)。而如果大力开发多能互补技术,可以让多种类能源互相转化,融合多个能源网络,提高系统的运行稳定性和综合能效,降低峰值负荷减少浪费。比如通过制氢技术可以减少弃风弃光的浪费,而基于储冷储热技术可以提前储冷,以降低峰时的制冷用电负荷。在此过程中,储能技术可以成为多种能源互相转化、存储的枢纽节点,长时间、大容量、低成本的储冷、储热技术,氢能的制备、存储和高效利用技术都是多能互补领域中材料侧的关键支撑技术。

浅析几种关键储能技术在能源互联网中的应用前景

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