儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望

儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望孔玉明;王志清【摘要】闡述了什么是儲(chǔ)能技術(shù)以及為什么要加大對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的研究，指出了幾種儲(chǔ)能方式的優(yōu)、缺點(diǎn)，我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，建議政府應(yīng)從簡化項(xiàng)目審批、政策機(jī)制方面對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)扶持.【期刊名稱】《吉林水利》【年(卷)，期】2018(000)010【總頁數(shù)】3頁(P57-58,62)【關(guān)鍵詞】電力儲(chǔ)能;儲(chǔ)能方式;儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè);扶持【作者】孑L玉明;王志清【作者單位】華北水利水電大學(xué)電力學(xué)院，河南鄭州450045;華北水利水電大學(xué)電力學(xué)院，河南鄭州450045【正文語種】中文【中圖分類】F416.610引言儲(chǔ)能就是運(yùn)用合理的介質(zhì)或者設(shè)備把當(dāng)前用不到的能量存起來，在用到的時(shí)候再從這些介質(zhì)中放出來的過程［1］。儲(chǔ)能技術(shù)在現(xiàn)在的國計(jì)民生中起著重要的作用，被廣泛應(yīng)用在電動(dòng)交通工具、預(yù)備能源和電網(wǎng)等領(lǐng)域。儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于智能電網(wǎng)的建設(shè)起著重要作用，已成為電力系統(tǒng)的重要組成部分。在當(dāng)今能源緊張的情況下，儲(chǔ)能沒有時(shí)間和空間上的限制，因此儲(chǔ)能技術(shù)的研究和發(fā)展需要更大的進(jìn)步。1電力儲(chǔ)能的類別1.1抽水蓄能電站抽水蓄能電站的工作原理是在用戶用電的低谷的時(shí)候運(yùn)用水泵把水從下游水庫抽到上游水庫，通過這種方法可以把水的勢能存起來;在用戶用電量較高時(shí)，利用水的重力勢能帶動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電［2］。它的優(yōu)點(diǎn)是：技術(shù)成熟，容量可以做到很大，缺點(diǎn):受地形的影響，遠(yuǎn)離負(fù)荷，輸送的損耗大。主要適用于削峰填谷和系統(tǒng)備用。1.2蓄電池儲(chǔ)能蓄電池蓄能是一種常規(guī)的儲(chǔ)能技術(shù)。蓄電池儲(chǔ)能就是通過化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)換。蓄電池儲(chǔ)能具有效率高、動(dòng)態(tài)特性好、能用的年數(shù)高、幾乎不受地形的影響等優(yōu)點(diǎn)，其額定功率和額定容量可以獨(dú)立配置，但其能量密度較低、自漏電率較高。主要適用于電動(dòng)汽車、當(dāng)作備用電源等。1.2.1鈉硫電池它的優(yōu)點(diǎn)是它的比能量高、壽命長、運(yùn)行的成本低、充電時(shí)間短、充放電效率高等。它的缺點(diǎn)是對(duì)溫度比較敏感、后續(xù)處理困難，同時(shí)運(yùn)行時(shí)需要保持300°C左右的溫度。1.2.2液流電池液流電池的種類主要有鐵鉻、全釩和多硫化鈉/漠電池3種，其中全釩電池用到的最多。它的優(yōu)點(diǎn)是功率輸出比較高、快響應(yīng)、易于維護(hù)、安全穩(wěn)定等，它的缺點(diǎn)是材料受限、成本高。1.2.3鋰電池鋰電池大致可分為鉆酸鋰電池、錳酸鋰電池和磷酸鋰電池等多種電池體系。鋰電池的優(yōu)點(diǎn)：能量密度高、壽命長、安全性高等［3］。1.3壓縮空氣儲(chǔ)能壓縮空氣儲(chǔ)能［4］系統(tǒng)的原理是在用電低谷的時(shí)候，用電把空氣高壓密封在報(bào)廢的礦井等中，在用戶用電高峰的時(shí)候，運(yùn)用這些壓縮的空氣推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。其優(yōu)點(diǎn)是電站的投資和發(fā)電成本都低于抽水蓄能電站，安全性和可靠性較高，缺點(diǎn)是能量密度低、受巖層等地理?xiàng)l件的限制。主要用于控制頻率。1.4飛輪儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)能的原理是利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，將電能以機(jī)械能的形式存起來，在需要用到這部分電能的時(shí)候，有飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。其優(yōu)點(diǎn)：①飛輪系統(tǒng)在高真空度的環(huán)境中工作，因此可以認(rèn)為沒有摩擦損耗、風(fēng)阻小、壽命長。②不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何影響，基本上用不到維護(hù)。③效率高，可達(dá)到90%以上［5］。缺點(diǎn)是能量密度低，自放電率高。主要用于調(diào)峰調(diào)頻、平滑功率的輸出。1.5超導(dǎo)儲(chǔ)能超導(dǎo)儲(chǔ)能［6］的原理是將一個(gè)超導(dǎo)體圓環(huán)放在磁場中，先把溫度降到圓環(huán)材料的臨界溫度下，然后撤掉磁場，由于電磁感應(yīng)，圓環(huán)中就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，只要溫度保持不變電流就會(huì)一直存在。由此可見，超導(dǎo)儲(chǔ)能是一種理想情況下的儲(chǔ)能方式。主要用于提高電能的質(zhì)量和穩(wěn)定性［7］。很顯然這是一種理想的儲(chǔ)能方式。其優(yōu)點(diǎn)：①功率大、體積小、損耗小。②可以達(dá)到很高的儲(chǔ)能密度。③反應(yīng)時(shí)間快，毫秒級(jí)。其缺點(diǎn)是成本較高，應(yīng)用受到限制。2中國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和其它發(fā)達(dá)國家相比，我國的儲(chǔ)能行業(yè)起步時(shí)間較晚，仍然處于探索和示范的初級(jí)階段，和國外的發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距［8］，但是經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展有對(duì)此提出了新的要求。據(jù)美國能源部全球儲(chǔ)能數(shù)據(jù)庫2016年8月16日更新的數(shù)據(jù)顯示，中國累計(jì)儲(chǔ)能總裝機(jī)為32.10GW，其中抽水蓄能為32GW、電化學(xué)儲(chǔ)能為0.05GW、儲(chǔ)熱為0.05GW［9］。從現(xiàn)在已經(jīng)有的報(bào)道分析，大部分示范儲(chǔ)能工程雖在基本功能上可以達(dá)到或者接近預(yù)先設(shè)想的結(jié)果，但是這些工程中能夠?qū)崿F(xiàn)有利潤的非常少。〃十三五”規(guī)劃百大工程項(xiàng)目中有儲(chǔ)能這個(gè)項(xiàng)目，這是儲(chǔ)能首次被列入國家的發(fā)展規(guī)劃。與此同時(shí)，已經(jīng)開始編制有關(guān)儲(chǔ)能行業(yè)在〃十三五”期間的政策，以后有可能會(huì)不斷出臺(tái)［10］。3結(jié)論與建議目前中國電力市場，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)需要思考很多問題，主要是儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用面臨著儲(chǔ)能成本偏高、電力交易市場化程度不健全、儲(chǔ)能技術(shù)路線不成熟、缺乏相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐、儲(chǔ)能項(xiàng)目融資困難、缺乏儲(chǔ)能價(jià)格有效激勵(lì)等各方面的問題。因此還需要國家進(jìn)一步出臺(tái)相應(yīng)的政策扶持，可以從以下幾個(gè)方面著手準(zhǔn)備：簡化項(xiàng)目審批手續(xù)。對(duì)于儲(chǔ)能項(xiàng)目的申報(bào)和審批，在流程等方面沒有明確的規(guī)定，其它部門有沒有可以參考的文件，因此明確各部門的責(zé)任和程序，簡化手續(xù)，可以激發(fā)企業(yè)參與的積極性。建議在項(xiàng)目審批中出線的重復(fù)環(huán)節(jié)，可以歸并，這樣可以大大節(jié)約項(xiàng)目的審批時(shí)間。增加對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)的投入，建立完善的政策體系和價(jià)格機(jī)制。由于我國儲(chǔ)能投資的回報(bào)體制沒有建立，導(dǎo)致儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)的成本以及運(yùn)行的經(jīng)費(fèi)沒有回報(bào)的途徑，企業(yè)對(duì)儲(chǔ)能的積極性一直不是很高。在新能源汽車的領(lǐng)域上，由于沒有和它相匹配的成套的的設(shè)施以及政策的扶持不到位，導(dǎo)致新能源汽車的推廣速度緩慢，影響了新能源動(dòng)力電池的推廣。建立行業(yè)規(guī)范，發(fā)揮政府的引導(dǎo)作用。政府應(yīng)該引導(dǎo)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)按照正確的方向發(fā)展，但是政府不能過度干預(yù)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程。要正確的認(rèn)識(shí)政府與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的關(guān)系，平衡好政府與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)本身的職能的關(guān)鍵，兩者不是對(duì)立的，而是相輔相成的。建立行業(yè)規(guī)范，使整個(gè)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)更加規(guī)范、有序，形成一套透明的、有利于企業(yè)良性競爭的游戲規(guī)則，行業(yè)競爭更加自由、充分，是每一個(gè)企業(yè)所期待的。參考國外的經(jīng)驗(yàn)，國家的政策對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，因此中國應(yīng)努力在世界儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)格局還沒有形成的時(shí)候，加大對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)扶持。在〃十三五”階段，政府應(yīng)根據(jù)我國的基本國情，加緊制定有關(guān)的規(guī)范，出臺(tái)相應(yīng)的政策激勵(lì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，最大化運(yùn)用現(xiàn)在已經(jīng)掌握的儲(chǔ)能技術(shù)，把儲(chǔ)能與電力系統(tǒng)結(jié)合起來，建立示范項(xiàng)目，鼓勵(lì)社會(huì)企業(yè)參與。相信隨著我國技術(shù)的快速進(jìn)步，我國的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)會(huì)越來越具有競爭力，會(huì)更好的帶動(dòng)我國電力行業(yè)的發(fā)展。口參考文獻(xiàn)：【相關(guān)文獻(xiàn)】嚴(yán)曉輝，徐玉杰，紀(jì)律.我國大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展預(yù)測及分析[J].中國電力，2013，46（8）：22-23.蘇小林，李丹丹，閻曉霞.儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].電力建設(shè)，2016，37（8）：24-32.鄭重，袁昕.電力儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用與展望[J].陜西電力，2014，42（07）：4-8+30.張雪莉，劉其輝，李建寧，李贏.儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用，2012，31（12）：50-57.電力儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用[J].江蘇電機(jī)工程，2012，31（04）：81-84.伍嬋娟.電力儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展概述[J].科技信息，2010（33）：772-773.艾欣，董春發(fā).儲(chǔ)能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的研究綜述[J].現(xiàn)代電力，2015，32（0