我國新能源產(chǎn)業(yè)必須攻克儲能關
最近幾年,我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,但產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟,特別是一些關鍵技術的開發(fā),難以滿足整個新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,制約了該產(chǎn)業(yè)前進的步伐。如在風電、光伏發(fā)電等領域,由于缺少化學大容量儲能電池等儲能技術的支持,發(fā)展速度受到嚴重制約。如何破解這些瓶頸?化工技術能不能提供解決方案?全國政協(xié)委員、全國燃料電池標準化技術委員會副主任委員、上海神力科技有限公司總經(jīng)理兼技術總監(jiān)胡里清博士發(fā)表了自己的觀點。
化學大容量儲能電池等儲能關鍵技術是世界最前沿的技術,也是新能源產(chǎn)業(yè)取得突破性發(fā)展的核心;我國要在新能源領域實現(xiàn)超越式發(fā)展,需要從國家層面加強對這些關鍵技術的支持力度。在目前這些關鍵技術不成熟的情況下,政府應鼓勵各種技術的優(yōu)勢互補合作,引導關聯(lián)技術、上下游產(chǎn)業(yè)鏈相關企業(yè)和研究單位之間的合作發(fā)展,以推動整個新能源產(chǎn)業(yè)走上快速發(fā)展道路。
我國風能、太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電技術應用已走在世界前列,但風能、太陽能發(fā)電的最大缺點是受天氣、季節(jié)、時間的約束非常大,發(fā)電不穩(wěn)定。根據(jù)國家電監(jiān)會發(fā)布的《風電、光伏發(fā)電情況監(jiān)管報告》,由于缺乏具體的風電送出和風電消納方案,大規(guī)模風電送出消納的矛盾日益突出。2010年1~6月,風電未收購電量達27.76億千瓦時。中國電科院論證了內(nèi)蒙古電網(wǎng)的承受能力為8%~10%,結果約一半風電無法上網(wǎng)而被舍棄。
對此,我國必須不失時機地開發(fā)大容量儲能技術,實現(xiàn)儲能技術與新能源發(fā)電技術合作。這既可解決風能、太陽能發(fā)電的隨機性、波動性問題,穩(wěn)定可靠地并入電網(wǎng),又可與風電、光伏電組成離網(wǎng)綠色電力系統(tǒng),為智能電網(wǎng)的建設提供關鍵技術。
研究表明,如果風能發(fā)電裝機占發(fā)電總量的比例在10%以內(nèi),依靠傳統(tǒng)電網(wǎng)技術基本可以保證電網(wǎng)安全;如果風能發(fā)電所占比例達到20%甚至更高,電網(wǎng)的調峰能力和安全運行將面臨巨大挑戰(zhàn)。但如果為風電場配置20%左右額定功率的儲能電池,就可以平滑90%以上的電力輸出;如果為風電場配備50%以上功率的動態(tài)儲能電池,風電場還能具有削峰填谷的功能。至于光伏發(fā)電,由于發(fā)電和用電時間往往不同步,需要配備20%~50%的儲能電池以平滑發(fā)電與用電之間的時間差。
現(xiàn)在最重要的事,是加快開發(fā)高效而實用的儲能電池。目前世界發(fā)展最快的大容量儲能技術是全釩液流儲能電池(VRB),這是一種新型清潔能源存儲裝置。與目前市場上的鉛酸蓄電池、鎳氫電池相比,具有功率大、壽命長達15年以上、價格低、可靠性高、操作和維修費用少、綠色無污染等明顯優(yōu)勢,并能支持頻繁大電流充放電;可廣泛應用于太陽能、風能發(fā)電裝置配套儲能設備,也可用于再生能源并網(wǎng)發(fā)電、城市電網(wǎng)儲能、遠程供電、UPS系統(tǒng)等領域。
全釩液流儲能電池的關鍵環(huán)節(jié)是高性能離子膜,如果從國外進口,成本高昂。目前在國內(nèi)有多家企業(yè)包括神力科技公司都在開展自主研發(fā),依靠創(chuàng)新的化學工藝,開發(fā)低成本、具有更高的能量效率的離子膜產(chǎn)品,現(xiàn)在一些企業(yè)已有突破,取得了階段性成果,可望在“十二五”期間實現(xiàn)大容量全釩液流儲能電池的規(guī)?;a(chǎn)。
相對于風電、光伏電技術的發(fā)展,目前我國儲能電池技術尚不成熟,成為新能源發(fā)電系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。我建議政府有關部門支持儲能電池的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化力度,支持風電與儲能電池、光伏電與儲能電池、風光互補發(fā)電與儲能電池等多種形式的技術組合示范項目,制定政府采購、補貼政策、鼓勵應用政策等,引導推動此類綠色發(fā)電系統(tǒng)的應用推廣。
全釩液流儲能電池與風電、光伏電組合成離網(wǎng)或微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),對于孤島、離網(wǎng)的邊遠地區(qū)來說,是最佳綠色能源組合。我國風電、光伏發(fā)電投資巨大,如果真正解決儲能問題,讓發(fā)出的電最大限量的上網(wǎng),將給企業(yè)和國家?guī)砭薮蟮男б?,同時化學大容量儲能電池也將成為一個新興的朝陽產(chǎn)業(yè)。
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