电力储能技术发展现状及走向分析

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:张虓 游菲 王一 程思瑾 秦承龙 刘卉 赵建文
[导读] 摘要:随着我国经济技术的快速发展,能源的需求量不断提升,环境保护也越来越严格,这就需要运用新技术进行新能源的开发,并有效节约和利用能源,这就突出储能的重要性。
        (国网山东省电力公司泰安供电公司)
        摘要:随着我国经济技术的快速发展,能源的需求量不断提升,环境保护也越来越严格,这就需要运用新技术进行新能源的开发,并有效节约和利用能源,这就突出储能的重要性。21世纪,我国的储能技术也出现高速发展的趋势,进而我国的储能技术进入全新的发展时期。电力储能技术种类繁多,根据其性能特点、技术、应用等主要分为物理储能和化学储能,其技术都各自拥有优势和应用领域,本文主要根据其特点分析电力储能技术发展现状及未来走向。
        关键词:电力储能;储能技术;现状;走向
        随着电力储能技术在应用领域的不断发展,再加上国家在能源发展规划、新能源汽车、充电基础设施建设等方面的政策实施,进一步促进了电力储能技术的发展。近年来,太阳能发电、风力发电的不断发展也迅速带动了电力储能技术的发展。虽然电力储能技术在发展的过程中受到市场和国家政策的一定限制,但是储能技术的应用仍呈现增长的态势,并逐渐形成商业化的发展趋势。
        一、电力储能技术发展现状
        1、电力储能技术介绍
        电力储能就是电能的储存,电力储能技术就是将电能储存起来,并在需要的时候进行释放使用的一种技术。电力储能技术被广泛应用到电子产品如手机、iPai等,电动工具如电动自行车、电动三轮车、平衡车、电动汽车等,电源如后备电源,电网等领域中,已经成为重要的民生技术。
        电力储能分为物理储能技术和化学储能技术两大类。其中物理储能包括压缩空气储能技术、抽水储能技术、飞轮储能技术等,主要运用空气、水等进行储能,在储电和放电的过程中不会发生化学变化。化学储能技术包括锂离子电池、燃料电池、铅蓄电池、钠硫电池等技术,主要运用化学物质进行储能,在储电和放电的过程中会发生化学反应。
        2、电力储能技术发展现状分析
        随着电力储能技术的快速发展,国家对电力系统运行的要求也越来越高,钠硫电池、液流电池、锂离子电池、压缩空气储能等新型的电力储能技术也逐渐被广泛应用,现从这几个电力储能技术方面来分析发展现状。
        抽水蓄能技术是一种物理储能技术。其优势是技术成熟、规模大、运维费用低,但是对地理要求条件高、建设缓慢。此技术在我国的典型应用是十三陵水库抽水蓄能电站,主要应用在新能源和清洁能源的发电中,在今后的发展中需要注意提高转化效率、发展海水抽水蓄能技术等方面的问题。
        压缩空气储能也是物理储能技术,其成本低于抽水蓄能技术,但是效率低、容易受到地形的限制。压缩空气储能技术是比较有前景的储能技术,在德国、美国、日本等国家都已经有了压缩空气储能技术,并且日趋成熟,我国发展比较晚,但是发展前景也不错。在今后的发展中需要注意开发新型的压缩空气技术、提高效率、降低成本等问题。
        钠硫电池具有能量密度大、充电快、工程应用经验丰富、原料易得等优势,但是存在成本高、具有安全隐患等缺点。中国是继日本之后第二个国家掌握钠硫电池技术的国家,随其优势的突出发展迅速,但是在发展的过程中,需要注意提高其电池的安全性能、降低成本、延长寿命方面的改善。
        液流电池具有寿命长、安全性好等优势,但是存在能量利用率低、可靠性低等缺点。其中,全钒液流电池应用的比较广,各方面性能比较好,已经实现商业化的应用,主要应用于可再生能源蓄电、电网调峰、不间断电源等领域。液流电池在今后的发展过程中需要注意解决效率低、成本高、可靠性等方面的问题。
        锂离子电池具有储能密度高、效率高、环保、应用范围广、发展潜力大等优势,在我国的具有非常大的发展前景。我国的锂离子电池储能技术已经非常成熟,并且是实现了商业化、模块化发展。


        二、电力储能技术走向分析
        随着经济的快速发展,不同领域都得到了进步,智能电网的建设、可再生资源的接入、电动汽车的发展等都大大带动了电力储能技术的快速发展。但是,在发展的过程中也会遇到诸多的问题,例如一些化学储能技术安全性低、成本高、寿命短等,一些物理储能技术建设规模太大、容易受到地理限制等,这些方面都严重影响电力储能技术的发展。电力储能技术要想得到更好的发展,寿命长、成本低成为其发展方向,就需要有新技术和国家政策的支持。
        1、加大资金投入,推动技术研发
        在电力储能产业的发展中,如何挖掘更多的储能应用价值,提升经济发展,是储能技术发展的热点问题。在中国经济快速发展中,对于电力的需求越来越高,这就需要先进技术的支持。我国的储能技术发展还处于初步发展的阶段,国家不仅要给予更多政策方面的支持,还有给予资金方面的支持,加大对核心技术的投入,加大鼓励研发具有我国自主知识产权的技术和产品,激发创新活力,推动新型电力储能技术的研发。
        新能源的开发利用是我国的发展方向,国家应该加大对新能源方面的资金、技术投入,例如电动汽车的发展方面,电动汽车环保,但是购买价格高,人们的购买力度低,国家可以减少购置税,来刺激人们对电动汽车的购买欲,进而促进电动汽车的产业化、商业化发展,进而促进新型电力储能技术的发展。2017年国家出台了《电力补偿服务的工作方案》支持政策,开启了比较好的储能应用开端。另一方面,大力发展我国的大规模储能,大规模储能能够满足城市用电等大规模用电的需求,国家应大力建设大规模储能方面的投资回报,刺激市场投资的积极性。
        2、规范生产过程,完善技术标准
        一个行业的健康发展,就需要标准的技术进行支持。我国的储能技术方面标准正在处于探索摸索阶段,标准体系的建立刚刚起步。我国需要积极制定储能技术的标准,紧跟国际的步伐,避免出现标准滞后的现象。有了技术的标准,储能产业在设计、制造、验收、调试、运行方面才有了标准,才能够更加顺利的发展,所以,规范生产过程,完善技术标准是推动新型电力储能产业规模化发展的前提。
        在运用电力储能技术生产的过程中,对于生产的产品要求非常高,这就需要我们严格规范生产过程,完善技术标准,推动储能技术的规范性发展。锂离子电池具有环保、寿命长、安全性高的特点,在中国有很大的发展前景。要想持续锂离子电池的规模化生产,就需要严格规范锂离子电池的生产过程,实现锂离子电池材料和成品制造过程更加环保,减少耗能。同时,国内新兴的风力发电、光伏发电等技术,还缺乏有效的规范化的管理和技术标准,国家政策应加强这方面的管理和规范,进一步促进电力储能技术的发展。
        3、重视产业规划,促进产业发展
        储能产业是我国新型的产业链,国家应加大对储能产业的规划,促进储能产业的进一步发展。一方面,储能产业相关部门应该认识到储能技术在新能源发展中的重要作用,并进行及时规划;一方面,完善政府的支持和投资融资机制。在储能产业的发展中,应加大社会的资本投入,加大储能技术规模试点运行,积累更多的经验,提升我国储能技术的影响力;另一方面,建立产业联合机构,重视产业规划。储能技术的研究设计到多个学科领域,研发的难度大,就需要不同学科领域的研发单位进行联合研制,全面搜索行业发展信息,促进储能产业的发展。
        结论
        电力储能技术的发展方向就是寿命长、成本低、环保等方面,这就需要针对每项储能技术的优势和缺点进行技术的革新,解决发展中的问题,并在政策、资金支持、行业的规划等方面促进技术的研发,促进储能产业的不断发展,促进电力储能技术规模化、商业化发展。
        参考文献:
        [1]刘彦齐,丁亚鹏,张明,周博伟.电力储能技术及应用研究[J].装备维修技术,2020(02):293+295.
        [2]伍赛特.储能技术及其在电力系统中的应用与发展[J].上海节能,2020(04):364-366.
        作者简介:
        张虓(1975.12-)男,汉族,北京人,硕士学历,副高级工程师,研究方向:综合能源与电能替代。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: