新能源等待储能
近年,中国可再生能源发展可谓迅速。截至2014年底,中国风能和太阳能的装机容量已达9000万千瓦和3000万千瓦,分别位居全球第一位和第二位。但中国的弃风、弃光现象同样严重。
虽然目前中国的风电发电量达到全社会用电量的2.78%,但中国的风电利用率并不乐观。数据显示,2014年全国风电累计平均利用小时数1884小时,而2013年是2080多小时,同比下降160个小时。
风电资源最为丰富的“三北”地区的弃风问题突出。吉林和甘肃风电平均利用小时分别仅有1501小时和1596小时,低于1900小时-2000小时盈亏平衡点。
国家能源局2014年7月发布的《可再生能源发电并网驻点甘肃监管报告》显示,该省2013年弃风电量31.02 亿千瓦时,弃风率达20.65%。同时,该省2013年弃光电量约为3.03亿千瓦时,弃光率约为13.78%。
弃风、充光原因何在?风能具有随机性、间歇性特点,风电场输送到电网的能量也是随机波动的,并网风电场对于电网会造成随机性扰动。在中国,风能资源丰富的地区通常人口稀少,负荷量小,电网结构相对比较薄弱,风电波动功率的注入会对局部电网的电能质量和安全稳定运行产生较大的影响。
关于解决办法,张华民对记者说,通过大规模储能技术的应用,可以有效地改善和调整风能、太阳能发电的功率特性,使其接近火力发电,满足调度计划需求,从而可以作为有效电源在电力系统中统一调度,提高电网对于风能、太阳能等可再生能源的接纳能力,切实解决弃风、弃光问题。
这也就是说,风能发电配套大规模储能系统,可有效地平滑风力发电并网功率,提高风电场跟踪计划发电能力,为电力系统将风力发电作为有效电源进行合理调度奠定了基础,从而起到电网对风力发电的接纳能力,减少弃风,提高风电利用小时数。在弃风时段,也可以利用储能系统储存部分弃风电量,当弃风指令解除后,储能系统将储存的电量释放出来,回馈给电网,提高风电场的经济收益。
张国宝在文章中指出,对于并网型风场,主要有两种解决思路:一是控制风力机的运行状态以平稳其输出功率,这一类方法专注于对风力机或发电机的控制,无需追加额外设备的投资,但当风速波动较大时其调节能力有限;二是添加储能设备,这些储能设备主要包括超导储能系统、结合储能电池的静止同步补偿器、以及飞轮储能系统等。
2014年11月,国务院办公厅印发的《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,要求加强电源与电网统筹规划,科学安排调峰、调频、储能配套能力,切实解决弃风、弃光问题。储能与分布式能源、智能电网和先进可再生能源等一起被列为九大重点创新领域,首次被定位为国家战略性高技术。这表明各界对储能在可再生能源发展中的重要作用已达成共识。
长城证券近日发布的研究报告指出,在新能源发展遇到瓶颈、智能电网战略逐步推进的背景下,储能行业空间巨大。同时,储能成本正逐渐降低,后续有望出台相关针对性政策,储能行业有望出现爆发性增长,新型铅酸电池、锂电池和光储一体化项目有望率先引领市场。
美国调查公司NavigantResearch于1月6日发布了电网用储能市场的展望。从2014年至2024年间,全球市场规模累计将达到685亿美元。