儲能電站,不只對電網的安全穩定提供幫助,關鍵時刻,應對極端天氣影響,保護重要使用者的供電也是功不可沒。
儲能電站的種類
傳統的儲能技術按照型別來分主要分為物理儲能、電化學儲能、化學儲能、電磁儲能和相變儲能等。目前應用較多的是物理儲能和電化學儲能。
抽水蓄能電站屬於成熟的物理儲能技術,對地理條件要求較高,綠色環保,一般由電網公司投資建設和執行。
壓縮空氣儲能電站也屬於物理儲能技術,主要利用報廢礦井、洞穴以及儲氣罐等空間儲能,基本不受地理條件限制,安全係數較高,壽命較長,但能量密度低,投資成本相對較高。
電化學儲能電站,是透過化學反應進行電池正負極的充電和放電,實現能量轉換。傳統電化學儲能技術以鉛酸電池為代表,由於其對環境危害較大,逐漸被鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池所替代。
目前,電化學儲能技術性能不斷提升、成本持續下降,儲能系統規模化應用已達到其商業化運營的技術經濟拐點,成為目前儲能產業研發創新的重點領域。
電化學儲能的響應速度較快,基本不受外部條件干擾,但投資成本高、使用壽命有限,且單體容量有限。
目前,鋰電池儲能電站的裝機規模佔電化學儲能電站專案的70%以上。
儲能電站的技術水平
從應用領域來看,儲能電站目前還可以劃分為電網側儲能和使用者側儲能。電網側儲能電站主要由電網公司建設和運維,主要用於解決區域性電網輸送瓶頸,起到削峰填谷等作用。
使用者側儲能電站由電力使用者負責建設和運維,主要用來利用峰谷電價差,降低企業和使用者的用能成本,同時還可以提供緊急備用供電。
目前國內容量最大的電化學儲能電站為江蘇崑山儲能電站,該電站為百兆瓦級電池儲能電站,由8個單體電站組成,總容量101 MW,採用磷酸鐵鋰電池方案,以4回35kV線路接入220kV崑山變35kV側。
目前世界上最大的電池儲能系統是澳大利亞的霍恩斯代爾電力儲備系統,它的電池由特斯拉制造,該專案最初的儲能容量為100MW,但後來有所擴大,現在的容量為150MW。
據悉,美國的特斯拉已經開始在加州建設一個電池儲能專案,該專案容量182.5 MW,計劃安裝256臺特斯拉Megapack電池。如果建成,該專案將會是世界上容量最大的電化學儲能電站。
儲能電站的應用前景
隨著我國電力市場改革的深入推進, 儲能電站既可以為大使用者提供套利空間, 也可以為市場參與者提供調頻、調峰等輔助服務。但是前期投資過大也是困擾電化學儲能電站建設的一大痛點。據估算,百兆瓦級電化學儲能電站的建設投資,如採用磷酸鐵鋰電池方案,總造價在3~4億元人民幣左右,鈦酸鋰電池方案則更高。
但是同時也要看到,儲能電站的收益往往是多方面的,既需要評估投資主體的主要收益,同時還要考慮到其他隱性的經濟效益和社會效益,如新能源接入、輔助調頻應用以及降低重要使用者停電損失等。當然,儲能系統的安全性問題同樣需要引起我們的足夠重視。
隨著儲能技術的發展以及單位成本的降低,儲能系統在電網側和使用者側的應用前景值得期待。