新能源產業發展規劃即將出臺,新能源項目建設如火如荼,千萬千瓦級風電場的建設箭在弦上,眾多大型光伏發電項目加緊規劃,但一片繁榮景象下卻有著不容忽視的隱憂,新能源電力上網困難,大量已建項目資源閑置而受損,新能源發電企業特別是風電場企業因此的虧損動輒成百上千萬。
儲能電池能解決新能源電力間歇性、不穩定的性質帶來的入網問題,能較完善地掃除這個制約新能源發電行業發展的絆腳石,已是業內人士普遍的共識。而眾多儲能電池中又尤以低成本的鋅溴電池最受關注和重視。為此我們專程拜訪了國內領先的鋅溴液流儲能電池的研發生產企業匯能科技有限公司。
從工作原理來看,液流儲能電池的工作原理與常規蓄電池的活性物質被包容在固態電極內不同,液流電池的正、負極活性物質主要存在于電解液中,通過送液泵流過液流電池,電池內的正、負極電解液由離子交換膜隔開。液流儲能電池具有循環壽命較長,安全可靠性高,一次性投入較低等優點,是適宜規模化儲能的電池體系。
造價昂貴一直是困擾液流電池普及的重要原因。目前,通過在工藝和材料等領域的自主研發,匯能科技的鋅溴電池成本已顯著低于其他儲能電池,為今后商業化打下了堅實的基礎。另一方面,鋅溴電池本身具有其他液流儲能電池難于比擬的成本優勢,其電解液中的鋅和溴在自然界都有豐富的儲量、成本相對于鋰和釩等作為原料的電池低得多。
近年來,新能源產業受到國家的重點支持。因此,在新能源領域的應用是匯能科技目前關注的市場之一。以風力發電為例,風電裝機的突飛猛進給電網接入帶來的巨大挑戰。特別是我國規劃建設七個千萬千瓦級風電基地,風電無法就地消納,需要依托高電壓等級、大規模遠距離輸送,由此帶來系統調峰調頻、電網適應性、電壓控制、安全穩定性等問題。如果新能源電量比例在5%以下,現有電網完全可以消納。未來新能源將大規模替代傳統的化石能源,就要求智能電網配備更多的儲能技術,使電網更有彈性,能夠接納更多新能源。
以目前甘肅酒泉地區在建的千萬千瓦級的“陸上三峽”風電基地為例。在國家政策推動下快速發展出的巨大風電裝機容量,導致電網的建設則相對滯后,當地風場普遍面臨“限發”的問題,一直制約著風電入網。當地政府,電網和風電企業一直在尋找有效的手段提高風電的并網能力。大規模儲能技術正可起到這個作用,風大電多時電網傳輸能力不夠時,由儲能設備進行大規模儲電;風小電少電網傳輸能力有冗余時,由儲能設備放電補充給電網。大規模儲能設備既適用于大型風電場,也適合中、小型風電場;并可提高風電機組供電的質量和效益,是風力發電有效的輔助設備。
同時,電網需根據并網的風電容量增加相應的旋轉備用容量, 風電上網越多, 旋轉備用容量也越多為。為配合千萬千瓦風電基地建設,甘肅擬在酒泉、嘉峪關地區建設1360萬千瓦火電基地,利用外蒙的煤炭資源生產電能。1360萬千瓦火電約有700萬千瓦的調峰能力,而1000萬千瓦風電平均大約有800萬千瓦的峰谷差,可以基本實現電力電量平衡。然而,火電建設前期投入比較昂貴,為了滿足風電機組并網運行, 必須以降低網內其他電廠和整個電網運行的經濟性作為代價。因此,大規模的儲能設備能夠在某種程度上作為火電的替代,更為廉價環保的實現風電供電的平穩。
此外,在我國西部及海島等電網難以覆蓋的區域,可以使用小型風機和光伏設備來滿足局域電網,或為分散的村鎮提供生活和生產用的電能。而與離網的分布式風電站必需有相應規模的蓄電裝置與之配套運行,才能發揮好風電的作用,保證供電的晝夜連續性和穩定性。這也是匯能科技看好的市場之一。
