就像江河中奔騰的流水，電流通過電網奔向千家萬戶時，也會不時掀起“波濤”，沖擊用電設備，甚至引起事故。最近，上海科學家成功組裝起了一套聰明的電能“蓄水池”，它能像水庫蓄洪一樣，將過多、過猛的電流儲存起來，當電網需要的時候，再平穩地釋放出來。
10月14日，中科院上海硅酸鹽研究所與上海電力公司宣布：經過多年攻關，他們成功完成了大容量城網儲能鈉硫電池的中試研發，并建成了一條2兆瓦的中試生產示范線和一套10千瓦的儲能系統示范裝置。今年5月份，儲能電站將出現在世博會上。
對城市電網而言，鈉硫電池堪稱一顆有效的“定心丸”。鈉硫儲能電池具有容量大、體積小、能量儲存和轉換效率高、壽命長、不受地域限制等優點，非常適合電力儲能。經綜合分析，鈉硫儲能電池是目前最經濟實用的儲能方法之一，是目前大容量儲能電池中的佼佼者。抽水蓄能，需要特殊場地;金屬-空氣電池，充電困難;鋰電池，成本過高;鉛酸電池，壽命太短，誰都比不上鈉硫電池可靠。
據預測，我國計劃到2020年全面建成統一的“堅強智能電網”，其技術和裝備要全面達到國際先進水平，屆時國家電網的清潔能源裝機比例達到35%。以上海為例，到2010年，電網最大峰谷差將達13000兆瓦，光伏電池產業規模將達到1500兆瓦，按20%的容量配置儲能計，大規模儲能裝置的市場需求至少有560兆瓦。
鈉硫電池，是一種以金屬鈉為負極、硫為正極、陶瓷管為電解質隔膜的二次電池。在一定的工作度下，鈉離子透過電解質隔膜與硫之間發生的可逆反應，形成能量的釋放和儲存。
鈉硫電池--鈉硫電池是美國福特(Ford)公司于1967年首先發明公布的，至今才40年左右的歷史。電池通常是由正極、負極、電解質、隔膜和外殼等幾部分組成。鈉硫電池具有許多特色之處：一個是比能量(即電池單位質量或單位體積所具有的有效電能量)高。其理論比能量為760Wh/Kg，實際已大于 100Wh/Kg，是鉛酸電池的3-4倍;如日本東京電力公司(TEPCO)和NGK公司合作開發鈉硫電池作為儲能電池，其應用目標瞄準電站負荷調平(即起削峰平谷作用，將夜晚多余的電存儲在電池里，到白天用電高峰時再從電池中釋放出來)、UPS應急電源及瞬間補償電源等，并于2002年開始進入商品化實施階段，已建成世界上最大規模(8MW)的儲能鈉硫電池裝置，截止2005年10月統計，年產鈉硫電池電池量已超過100MW，同時開始向海外輸出。
鈉與硫就會通過化學反應，將電能儲存起來，當電網需要更多電能時，它又會將化學能轉化成電能，釋放出去，鈉硫電池的“蓄洪”性能非常優異，即使輸入的電流突然超過額定功率5-10倍，它也能泰然承受，再以穩定的功率釋放到電網中——這對于大型城市電網的平穩運行尤其有用。太陽能、風能等新能源雖然潔凈，但發電功率很不穩定。這會給整個電網帶來不期而至的“洪峰”。儲能電站會將這些“綠電”先照單全收，再根據電網需求輸出。
其實，鈉硫電池儲能電站更大的作用在于為整個電網“削峰填谷”。眾所周知，電網必須按照滿足最大用電負荷來修建。2008年，上海最高用電負荷持續小時數只有104.5小時，而為滿足這短暫的高峰負荷，卻需要投資200億元。1千瓦功率的儲能電池可節省電網投資 1.3萬元，通過“削峰填谷”，可使每噸標準煤所發的電多利用100度，可帶來經濟效益480元。預計到2015年，上海電網峰谷差可達16000兆瓦，即使只將20%的“谷電”存儲起來，用于高峰時段，其經濟效益就超過70億元——而建設儲能電站的投資，僅需20億元左右。目前，他們已建成2兆瓦中試生產線，每月可生產鈉硫電池200-250個。“下一步，我們將聯合更多企業力量，探索更大規模生產的工藝。”上硅所所地合作處處長夏天然告訴記者，僅上海一地可預見的市場規模就可達400億元。
鈉硫電池通過兩屆世界博覽會展出和國家領導人相繼參觀以及其對低“碳”、節能減排、智能電網、新能源等領域的作用，其固有的性能和應用價值得以顯現，重視程度將會有極大的提升。 鈉硫電池最終是要實現產業化才能充分體現其自身價值，我們近期正在有選擇的制定更適合鈉硫電池產業化、符合市場需求的合理可行的規格定型型號，針對性的開發生產設備和產品，加快產業化步伐。可以說在未來幾年內中國的鈉硫電池商業化運行值得期待。
太實業--做為中國最大、世界最大的金屬鈉生產企業，年產能達到5萬噸，隨著中國城市化智能電網的發展，以及中國風力發電的加強，鈉硫電池將會廣泛應用于各個電網建設項目之中，作為鈉硫電池的金屬鈉材料的最大供應商，也將會極大的受益于智能電網和風力發電項目的建設!
解決風電并網問題，最容易想到的莫過于“儲能-無功調節”，利用儲能技術把風電的間歇能量變成容易調節的能源。據了解，目前儲能技術已經發展到足以適應大規模風電并網所需的程度。其中，鈉硫電池、鋰電池相對成熟，可用于電量和功率應用的場合，但需要降低成本。另外，在地理條件合適的地方，還可以開展壓縮空氣儲能試驗，估計可以達到100MW以上的應用。
鈉硫電池是以Na-beta-氧化鋁為電解質和隔膜，并分別以金屬鈉和多硫化鈉為負極和正極的二次電池。鈉硫電池用于儲能具有獨到的優勢，主要體現在原材料和制備成本低、能量和功率密度大、效率高、不受場地限制、維護方便等方面。
鈉硫電池的理論比能量為760Wh/Kg，實際已大于100Wh/Kg，是鉛酸電池的3-4倍;另一個特點是可大電流、高功率放電。其放電電流密度一般可達200-300mA/cm2，并瞬時放出其3倍的固有能量;再一個是充放電效率高。由于采用固體電解質，所以沒有通常采用液體電解質二次電池的那種自放電及副反應，充放電電流效率幾乎100%。
鈉硫電池已經成功用于削峰填谷、應急電源、風力發電等可再生能源的穩定輸出以及提高電力質量等方面。目前在國外已經有上百座鈉硫電池儲能電站在運行，是各種先進二次電池中最為成熟和最具潛力的一種。
智能風電
利用風車發電的技術早在100多年前就已經誕生，但苦于實際應用的效果不理想，一直未能成為能源的主流之一。究其原因，就在于技術進步的速度追不上實際應用的需要。隨著風機技術的進步，從早期的異步風機到現在的同步風機，風機本身的技術進步一直沒有間斷過。同時，圍繞著風電場如何與電網密切配合，保證風電并網的電能質量和穩定性。
從風機本身講，為了最大限度利用風能，風力發電機的裝機容量日益增大，從定槳距到變槳距控制，從恒速恒頻到變速恒頻，從今后的發展趨勢看，在大型風力發電機組中變槳距變速技術將非常普遍。而相應的，這一發展趨勢大大加強了電力電子技術在風電機組中的應用。
從風場整體來看，調動數量眾多的風機協同運行，即時調控整個風場的電力參數，保證并網的可靠性和穩定性是未來發展的趨勢。比如風場調度人員需要通過控制和協調風場內各臺風機的無功功率，并協調風場內可能具有的其它無功設備，來有效地調節整個風電場并網點，甚至更遠處的電壓和無功功率。此外，遭遇電網跳閘等故障時，需要足夠的低電壓穿越能力，這也需要相應的電力電子技術作為支持。要達到這些目的，需要高度復雜的控制管理系統。
不論從風機本身，還是從風電場整體來說，未來風力發電的“智能”屬性正在不斷增強，這也是對“智能電網”的自然需求，從這個意義上講，說風電是垃圾還有失公允，建設智能電網可以從根本上扭轉風電的這一不利的公眾形象。
總之，未來的大規模風電并網技術一定會成熟到足以商業化運行，屆時風力發電產業也將走上一個新臺階。
評論表單加載中...