變成穩(wěn)定的電源

      《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》2013年2月2日一篇報(bào)道顯示，在德國，即便是現(xiàn)有的風(fēng)電水平，在大風(fēng)的日子，電網(wǎng)操作員也必須關(guān)閉機(jī)輪，因?yàn)闆]地方來儲(chǔ)存這些能量。當(dāng)陰云覆蓋德國南部地區(qū)時(shí)，該地區(qū)的很多太陽能電池板的輸出就會(huì)減少幾十萬千瓦，這樣的效果，就好像關(guān)閉了一座中型火力發(fā)電站。為了預(yù)防這種兩者同時(shí)供能不足的情況，仍然需要建造大量的可靠能源作為“備份”。

      在風(fēng)電渦輪和太陽能板旁安裝儲(chǔ)能電站，可以幫助緩解這個(gè)矛盾。大風(fēng)天氣和陽光充沛的時(shí)段，它們可以向電網(wǎng)提供清潔并可循環(huán)利用的電能，然而到了無風(fēng)天氣和太陽下山后，需依靠可以儲(chǔ)存多余電能的儲(chǔ)能電站，來減少可再生能源的棄風(fēng)損失。

      其實(shí)，優(yōu)化新能源發(fā)電，儲(chǔ)能更重要的任務(wù)是“調(diào)”。據(jù)相關(guān)專業(yè)人員介紹，風(fēng)電、太陽能發(fā)電自身具有波動(dòng)性，儲(chǔ)能可以依據(jù)風(fēng)、光的瞬時(shí)變化，適時(shí)改變充放電狀態(tài)和功率大小，以減弱甚至消除新能源發(fā)電的波動(dòng)，增強(qiáng)新能源發(fā)電的穩(wěn)定性。

       以更經(jīng)濟(jì)的方式儲(chǔ)存

      但目前，不論用于緩解棄風(fēng)還是優(yōu)化發(fā)電，儲(chǔ)能成本都非常高�！督�(jīng)濟(jì)學(xué)人》文章中說道，德國現(xiàn)有31座抽水蓄能電站，晚間將水流抽到高處的水庫，然后利用向下的流水沖擊渦輪發(fā)電�？傆�(jì)起來，這些儲(chǔ)能電站存儲(chǔ)3800萬千瓦時(shí)的電能，也超不過德國風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)高峰輸出90分鐘的電能。

       文章稱，如果德國計(jì)劃繼續(xù)擴(kuò)大風(fēng)能和太陽能發(fā)電能力，同時(shí)依靠抽水蓄能電站來彌補(bǔ)風(fēng)電和太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定性，就需要把目前的抽水蓄能電站規(guī)模擴(kuò)大十?dāng)?shù)倍。但很難找到這么多適合電站的地點(diǎn)，也難以實(shí)現(xiàn)這種規(guī)模的投資。正因?yàn)檫@個(gè)原因，世界上目前的抽水蓄能電站仍然主要用于電網(wǎng)的短時(shí)間調(diào)峰，無法用于存儲(chǔ)大規(guī)�？稍偕�能源所發(fā)出的電量。

      電池或許能幫上忙，不過目前成本也太高了。據(jù)公開資料顯示，目前鋰離子電池儲(chǔ)能示范項(xiàng)目中，每千瓦時(shí)的鋰離子電池生產(chǎn)成本需要5000元人民幣，鋰電池的價(jià)格至少要降到1000元人民幣，才能以一種經(jīng)濟(jì)的方式將風(fēng)輪幾小時(shí)所產(chǎn)生的多余電能儲(chǔ)存起來，實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。

      要想改變這種尷尬的狀況，就必須考慮經(jīng)濟(jì)性——以合理的價(jià)格，生產(chǎn)出理想的儲(chǔ)能設(shè)備，應(yīng)用到相應(yīng)的場(chǎng)景中。據(jù)俞振華介紹，過去，業(yè)內(nèi)常說風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)配備20%的儲(chǔ)能，也就是5萬千瓦容量的風(fēng)電場(chǎng)要配備1萬千瓦的儲(chǔ)能電站。但從經(jīng)濟(jì)性上看，不止這么簡(jiǎn)單。俞振華說，一些近海風(fēng)電場(chǎng)，離負(fù)荷中心較近，能大量就地消納電力，只需要解決風(fēng)電的平滑問題，配備少量?jī)?chǔ)能就能立竿見影;而離網(wǎng)的風(fēng)電場(chǎng)則需要加更多的儲(chǔ)能，比如國外海島供電采用風(fēng)柴互補(bǔ)模式——以柴油發(fā)電為主，風(fēng)力發(fā)電為輔，同時(shí)在風(fēng)電場(chǎng)配備了30%~50%的儲(chǔ)能，可以有效調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電。

      服務(wù)分布式發(fā)電系統(tǒng)，也是儲(chǔ)能的重要使命。分布式發(fā)電為西藏、青海等一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們帶去了實(shí)惠——由于缺乏來自大電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻，儲(chǔ)能為可再生能源實(shí)現(xiàn)高效利用提供了可能。

      液流電池挑大梁

       儲(chǔ)存技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。研究員們正在進(jìn)行新型電池的研究。他們發(fā)現(xiàn)液流電池的存儲(chǔ)性能極為可觀，這種電池與鋰離子電池不同，它能夠被制做成規(guī)模龐大的電池單元。而恰好風(fēng)電場(chǎng)有較為充裕的土地資源，對(duì)電池的能量密度不那么敏感，在這種情況下，具備頻繁充放電能力的液流電池就可以勝任了。

       據(jù)《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道，3月初，在遼寧臥牛石風(fēng)電場(chǎng)，5兆瓦全釩液流電池儲(chǔ)能示范電站正式并網(wǎng)發(fā)電。國網(wǎng)遼寧省電力有限公司總經(jīng)理燕福龍介紹，這個(gè)儲(chǔ)能電站在風(fēng)大時(shí)將電能儲(chǔ)存起來，在風(fēng)小時(shí)向外輸送電力，每天循環(huán)充放電5萬千瓦時(shí)，基本解決了臥牛石風(fēng)電場(chǎng)“棄風(fēng)”問題。