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未來大量風光電需消納 大容量儲能技術亟待突破

2015-11-20 來源:《第一財經日報》 瀏覽數:506

風電、光電與生俱來的間歇性、隨機性特征,伴隨著裝機規模不斷增加,全國范圍內部分地區、部分地段的棄風、棄光問題逐漸顯現,如何破局已經擺上了業界的議程。

  風電、光電與生俱來的間歇性、隨機性特征,伴隨著裝機規模不斷增加,全國范圍內部分地區、部分地段的棄風、棄光問題逐漸顯現,如何破局已經擺上了業界的議程。
  11月17日至20日,2015年中國電機工程學會年會在湖北省武漢市召開,中國電機工程學會發布了《“十三五”電力科技重大技術方向研究報告》(下稱“報告”),報告指出,預計2020年,我國要實現2億千瓦風電、1億千瓦光電的并網消納,為了大幅提高其利用效率和貢獻水平,并網優化調度及大容量儲能的技術瓶頸亟待突破。
  并網調控已具備一定的技術基礎和實踐經驗,但由于壽命和價格的掣肘,大容量儲能技術仍須“上下而求索”!
  11月18日當天的會議結束后,中國電力科學研究院新能源研究所所長王偉勝在接受《第一財經日報》記者采訪時坦言,在目前條件下,推廣大容量儲能技術,從經濟上來講,肯定還是不可接受的。
  風電、光電之“殤”
  能源安全、環境保護和氣候變化問題日益突出,可再生能源逐漸受到“熱捧”,由于水電技術已經基本成熟,可發程度較高,國際上有關可再生能源的研究通常不包括水電。
  自2000年以來,我國以發電、光電為主的可再生能源發電裝機規模迅猛增加;目前,我國風電和光電累計并網容量分別躍居世界第一和第二位。
  風光無限好。中國電機工程學會在發布的報告中指出,未來我國風電、光電的發展空間巨大,預計2020年的發電裝機規模將達3億千瓦,將是當前累計裝機容量的3倍。
  前途雖光明,但道路卻很曲折。據悉,我國風電、光電存在著“大規模發展、集中式建設、遠距離輸送”的特點,比如我國是世界上唯一開展大規模風電基地(裝機容量超過1000萬千瓦)建設的國家,且主要集中在“三北”地區(華北、東北和西北地區),且遠遠快速電網建設速度,加之當地負荷水平低,通俗理解就是沒有相應的用電需求,棄風、棄光現象比較突出。
  “棄風、棄光是大家都不愿意看到的,從技術層面講,電源建了,電網沒有建,輸出能力受到限制,這是第一;第二就是,發得多、用得少,在某種情況下,發電大于用電。”王偉勝向《第一財經日報》記者表示,在風電、光電同時大規模出現的時間,由于其它約束條件,電網就得相應壓縮風電、光電。
  這就引出了一個問題,風電、光電存在間歇性、隨機性的“天然弊病”,比如有風無風、風大風小,都會影響風電出力,再比如青天白日,光電可以運轉自如,可黑夜陰云,光電就會“怠工”,所以占比不能過高,且須要用其它電源如水電進行匹配,否則就會對電網的穩定造成影響。
  大容量儲能何時普及?
  面對當前棄風、棄光問題,國家電網已經在謀劃解決之道,規劃在2020年將現有電網互聯整合為東、西部兩大電網,并于2025年融合為一個同步電網,從而更好地消納“三北”地區過剩的電力。
  但為風電、光電開拓“銷路”的同時,也要有效地改善電網系統的運行特性,否則功率波動起伏較大的光電、光電,由于大規模、集中式地“蝸居”在我國一部分地區,仍無法有效地并網輸出。
  中國電機工程學會理事長鄭寶森等與會人士的共識是,大容量儲能技術,不僅可以平滑風電、光電的功率波動、促進其大規模消納和接入,也可以對電網進行調峰調頻、增強電網安全穩定運行的能力。
  夢想很豐滿,現實卻很骨感。受當前技術條件,壽命、價格,成為阻礙大容量儲能技術“飛入尋常百姓家”的兩道鐵絲網。
  “由于價格、壽命等等限制,從經濟性角度上,大容量儲能技術還不可接受,目前仍唯一可行的還是抽水蓄能。”但王偉勝也告訴《第一財經日報》記者,從正面來看,大容量儲能技術也在發展,并在規模化、商業運用上做著嘗試。
  讓人仍看到曙光的是,儲能技術的效率和壽命正在持續改進,其昂貴的價格也以5-10年約降低一半的速率在持續下降。
  “隨著各種儲能技術路線的逐漸成熟、化學儲能成本的持續下降,及相關政策的逐步完善,電網對新型化學儲能的需求將更加迫切。”中國電機工程學會在發布的報告中表示,“十三五”期間將是化學儲能技術逐步向大容量、高效率、長壽命發展的階段,并有望進入商業化階段。
閱讀上文 >> 風電機組等效疲勞載荷計算
閱讀下文 >> 我國風電裝機平均功率的預測

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