太陽能儲能技術(shù)的發(fā)展方向

1、儲能技術(shù)現(xiàn)狀與未來發(fā)展方向上一篇文章交谷太陽能小編和大家分享了光伏發(fā)電的未來發(fā)展趨勢，今天和大家探討一下太 陽能儲能技術(shù)的發(fā)展方向。眾所周知，太陽能發(fā)電是個好東西，但是受到光照和發(fā)電成本的 影響，一直沒有成為主力能源。那么，這其中最大的一塊成本就是儲能，尤其是離網(wǎng)系統(tǒng)， 大型電站如果解決了儲能的成本，對于整個光伏行業(yè)來說將是不可估量的巨變?？稍偕茉窗l(fā)電和電動汽車的快速發(fā)展，給儲能產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇。未來能源的焦點 在能效、可再生能源、儲能和可插入電動汽車。智能電網(wǎng)是新能源經(jīng)濟的實施者。智能電網(wǎng) 被定義為廣義的優(yōu)化能源鏈的解決方案，是未來可支撐能源的基礎(chǔ)。儲能技術(shù)是智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，是智

2、能電網(wǎng)關(guān)鍵支撐技術(shù)之一大量可再生能源應用（包括分布式電源和集中式電源），特別是風力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電都 具有隨機性、間歇性和波動性，大規(guī)模接入將給電網(wǎng)調(diào)峰、運行控制和供電質(zhì)量等帶來巨大 挑戰(zhàn)。儲能技術(shù)能夠有效提升電網(wǎng)接納清潔能源的能力，解決大規(guī)模清潔能源接入帶來的電 網(wǎng)安全穩(wěn)定問題。儲能技術(shù)的應用有利于優(yōu)化系統(tǒng)的能量管理，提高系統(tǒng)效率和設(shè)備利用率。儲能技術(shù)發(fā)展是保障清潔能源大規(guī)模發(fā)展和電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的關(guān)鍵。儲能技術(shù) 可以在電力系統(tǒng)中增加電能存儲環(huán)節(jié)，使得電力實時平衡的“剛性”電力系統(tǒng)變 得更加“柔性”，特別是平抑大規(guī)模清潔能源發(fā)電接入電網(wǎng)帶來的波動性，提高 電網(wǎng)運行的安全性、經(jīng)濟性、靈活性

3、。儲能技術(shù)一般分為熱儲能和電儲能，未來 應用于全球能源互聯(lián)網(wǎng)的主要是電儲能。電儲能技術(shù)主要分為物理儲能、電化學儲能和電磁儲能等三大類。物理儲能抽水蓄能是目前最為成熟的儲能技術(shù)，儲能成本較低，已經(jīng)實現(xiàn)大規(guī)模應用。目前世界上抽水蓄能機組總裝機容量超過1億千瓦，日本、美國和中國的裝機規(guī) 模處于前三位。全球水電資源豐富，通過合理利用地形，可以建設(shè)較大容量的抽 水蓄能機組，更好地保障電網(wǎng)供電安全。壓縮空氣儲能是利用電力系統(tǒng)低谷時的剩余電量，帶動空氣壓縮機，將空氣 壓入大容量儲氣室，即將電能轉(zhuǎn)化成可存儲的壓縮空氣勢能，當系統(tǒng)發(fā)電容量不 足時，將壓縮空氣與油或天然氣混合燃燒，推動燃氣輪機做功發(fā)電，滿足系統(tǒng)調(diào)

4、 峰需要。壓縮空氣儲能具有容量大、使用壽命長、經(jīng)濟性好等優(yōu)點，但發(fā)電時需 要消耗化石能源，產(chǎn)生污染和碳排放。電化學儲能電化學儲能是目前最前沿的儲能技術(shù)。近年來，鈉硫電池、液流電池和鋰離 子電池儲能等電化學儲能技術(shù)發(fā)展較快，發(fā)展?jié)摿薮?，應用前景廣闊，有望率 先進入商業(yè)化發(fā)展階段。未來需要在電池材料、制造工藝、系統(tǒng)集成及運行維護 等方面實現(xiàn)技術(shù)突破，降低制造和運行成本。鉛酸電池已有140多年的歷史，技術(shù)成熟、價格低廉、安全性高，是最成熟 的電池儲能技術(shù)，目前占據(jù)電池市場半數(shù)以上的份額，主要用于電動自行車。但 鉛酸電池能量密度低、質(zhì)量大、材料有毒，不適于電網(wǎng)儲能。鈉硫電池能量密度高，便于模塊化制造

5、、運輸與安裝，適用于特殊負荷應急 供電。液流電池容量大，電解液可回收，循環(huán)壽命長，可分別設(shè)計容量和功率。鋰離子電池是以含鋰離子的化合物作正極，以碳材料為負極的電池。鋰離子 電池循環(huán)性能優(yōu)越，使用壽命長，不含有毒有害物質(zhì)，被稱為綠色電池。目前， 鋰離子電池廣泛應用于手機、筆記本電腦、電動車等領(lǐng)域，但單次充放電循環(huán)的 成本超過1元/千瓦時，應用于電力系統(tǒng)及大規(guī)模儲能還缺乏經(jīng)濟性。金屬空氣電池是用金屬燃料代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃料電池中的氫能源而形成的一種新 型燃料電池，具有無毒、無污染、放電電壓平穩(wěn)、能量密度大、內(nèi)阻小、使用壽 命長、價格相對較低、工藝技術(shù)要求不高等諸多優(yōu)點。金屬空氣電池原材料廉價 豐富，可以再

6、生利用，有望成為新一代綠色儲能電池。電磁儲能超級電容器是20世紀七八十年代發(fā)展起來的通過極化電解質(zhì)儲能的電化學 元件，儲能過程并不發(fā)生化學反應，因為儲能過程可逆，超級電容器可以反復充 放電數(shù)十萬次。超級電容器功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度 范圍寬，但儲能容量低，不適用于電網(wǎng)大規(guī)模儲能。超導電磁儲能是利用超導體電阻為零的特性制成的儲能裝置，具有瞬時功率 大、質(zhì)量輕、體積小、無損耗、反應快等優(yōu)點，可用于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、改 善供電品質(zhì)。但超導電磁儲能能量密度低、容量有限，且受制于超導材料技術(shù)， 未來前景尚不明朗。發(fā)展方向和前景大型能量型儲能可用于全球能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)峰填谷。抽水蓄能、

7、壓縮空氣儲能 等大型的、可長時間儲能的設(shè)施，可用于大電網(wǎng)調(diào)峰。液流電池儲能量大、循環(huán) 次數(shù)多、壽命長，可作為電網(wǎng)調(diào)峰儲能裝置的補充。氫儲能可用于存儲富余的風 能和太陽能，為燃料電池汽車提供動力。大型功率型儲能可用于平抑大規(guī)模清潔能源的波動性。超級電容器、超導電 磁儲能、飛輪儲能、鈉硫電池等功率型儲能設(shè)備主要與大規(guī)模可再生能源聯(lián)合運 行，可迅速對風電、光伏發(fā)電的出力做出反應，平抑可再生能源波動，保障電網(wǎng) 實時運行安全。小型儲能電池可用于電動汽車。鋰電池、新型鉛酸電池、金屬空氣電池等儲 能設(shè)備，能量和功率密度較高，但電池同一性較差，難以組成大容量電池組，不 適用大型電站，主要用于電動汽車。隨著電池使用壽命的延長和成本的降低，儲 能電池可滿足電動汽車大規(guī)模發(fā)展需要。未來，電動汽車儲能電池接入全球