储能是指利用化学或者物理的方法将产生的能量(主要是电能)储存起来的一系列技术和措施,主要有化学储能(液流电池、锂电池、锌溴电池、铝电池、镍氢电池、铅酸电池、超级电容器等)、物理储能(飞轮储能、压缩空气储能、抽水蓄能)等几种方式。
储能是实现能量稳定供应的一个重要环节。随着我国国民经济的快速发展,电力的消耗需求在不断增加,对于电能供应的稳定性要求也越来越高,建立起相配套的稳定能源供应体系和储能体系,能起到多方面的作用,对于促进我国国民经济快速、健康发展,显得非常必要。
一、作应急电源,应对突发断电事件
电力供应关系着诸多部门的安全,比如通讯、交通、网络等。突发的断电事件,必将对上述部门造成重大损失,甚至在一定程度上还威胁到国防安全。2003年8月,美国东部大停电,验证了这一事件的危害性。有数据说明,这次美国历史上最大的停电事故所造成的经济损失每天多达300亿美元。中国和美国国土面积类似,电力消费人口数量则远大于美国,从某种意义上讲,中国发生突发断电事件的几率不亚于美国,所以,应该未雨绸缪。规模储能设施,能储存一部分能源,可做应急电源,在突发断电事件时为一些关键部门供能,从而减少突发断电事件造成的损害。
二、削峰填谷,节约能源
白天和晚上的用电需求是不一样的,用电高峰通常在白天,晚上则是低谷。然而为满足国内工农业生产及人们日常生活需求,电力供应必须是持续的,也就是电厂必须全天候持续发电。由于电厂的发电能力通常是固定、不轻易改变的,容易造成白天电力供应不足,晚上则电力剩余,有相当多的能量变成热量散失掉了。如果在电网内安装一部分储能装置,将晚上用电低谷期的电力储存起来,配套在白天使用,则既能够满足白天的用电需求,又能减少晚上电力损失,达到了削峰填谷,节约能源的目的。
三、平滑可再生能源电力输出,减少对电网冲击
近年来,在国家政策推动下,可再生能源发电在我国发展很快。截止2009年,我国风力发电累计装机量达到2560万千瓦,同时涌现出内蒙等多个百万千瓦风电基地。但是,在可再生能源利用迅速发展的同时,也涌现一些问题。由于风能、太阳能、生物质能等可再生资源在时间和季节上具有“间歇性”,用其发出的电流同样具备“间歇性”特征,不能稳定输出,容易给电网带来大的冲击,影响电力正常供应。因而,当前可再生能源电力难于得到电网企业的亲睐。据统计,目前,能上网供电的风电场不足已建设完成风电场总数的一半,多数风电场处于“空置”状态,造成了严重的资源浪费,也打击了风电开发企业的积极性和信心。然而,如果在发电侧配置规模储能设施,对可再生能源发电厂发出的电进行重整,则可以到比较平滑的电力输出,从而减少对电网的冲击,最终实现可再生能源电力的大量上网,服务于国家的节能减排事业,促进业界对于绿色电力的信心。
四、配套充电站建设,推进新能源汽车等产业发展
新能源汽车具有洁净、环保的特点,近些年在国内外受到广泛的重视。国内的车企,如北汽、上汽、奇瑞、比亚迪、长安、一汽等,纷纷涉足该领域。然而,反观国内新能源汽车市场销售,我们发现情况不容乐观。据统计,截止2009年,我国国内新能源汽车销售量仅为5294辆,与日本等国的上10万辆的销售量存在巨大差距,也远小于业界期望值。我们分析国内新能源汽车市场之所以发展缓慢的原因,除了动力技术方面的因素外,最主要的还是配套设施服务体系没有跟进,国内能为新能源汽车提供充电服务的充电站寥寥无几。当然,充电站没有成规模建设,是有一些因素在限制。有研究曾表明,大量汽车的即插式充电,会骤然增加输电线路的负荷,影响正常供电,甚至破坏电网,对国民经济生产、生活造成损失。如果在充电站内建设规模建设储能设施,将用电低峰期的电储存起来,给新能源汽车动力充电,则可以平衡输电负荷,同时提高能源使用效率。另外,如果将光伏、风电等可再生能源发电与建有储能设施的充电站结合起来,则可以在很多无电地区建设充电站,实现充电站建设的普及性,从而拓展新能源汽车的覆盖面,推进我国新能源汽车产业的迅速发展。
综合而言,当前,在我国发展、建设储能设施与的使用效率,平衡输电负荷,同时还可以促进可再生能源和新能源汽车等相关产业的发展,极为符合国家能源战略和节能、环保的发展趋势,是“创新发展”时代主题下的优势战略选择。希望国内相关职能部门加强在这方面的关注度,在国家规划、科技立项、财税政策等方面给予储能体系建设更多支持,从而推进我国储能及新能源事业的快速发展。