智能電網(wǎng)發(fā)展為儲能產(chǎn)業(yè)帶來機遇

　　儲能是智能電網(wǎng)、可再生能源接入、分布式發(fā)電、微電網(wǎng)以及電動汽車發(fā)展必不可少的支撐技術，可以有效地實現(xiàn)需求側管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，可以提高電力設備運行效率、降低供電成本，還可以作為促進可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、調整頻率、補償負荷波動的一種手段。智能電網(wǎng)的構建促進儲能技術升級、推動儲能需求尤其是大規(guī)模儲能需求的快速增長，從而帶來相應的投資機會。

　　隨著儲能技術的大量應用必將在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)設計、規(guī)劃、調度、控制方面帶來變革。儲能技術關系到國計民生，具有越來越重要的經(jīng)濟價值和社會價值，目前儲能在中國的發(fā)展剛剛起步。國家應該盡快研究儲能技術的相關產(chǎn)業(yè)標準，加強儲能技術基礎研究的投入，切實鼓勵技術創(chuàng)新，掌握自主知識產(chǎn)權;從規(guī)模儲能技術發(fā)展起始階段就重視環(huán)境因素，防治環(huán)境污染;充分發(fā)揮儲能在節(jié)能減排方面的作用，把對新能源的鼓勵政策延伸到儲能環(huán)節(jié)。近年來，我國電網(wǎng)峰谷差逐年增大，多數(shù)電網(wǎng)的高峰負荷增長幅度在10%左右，甚至更高。而低谷負荷的增長幅度則維持在5%甚至更低。峰谷差的增加幅度大于負荷的增長幅度，在電網(wǎng)中引入儲能系統(tǒng)成為了實現(xiàn)電網(wǎng)調峰的迫切需求。

　　儲能技術擁有廣泛的應用前景，但實現(xiàn)規(guī)模化儲能當前仍是一個世界性難題。目前，我國約有40個儲能示范項目，而規(guī)模在1000千瓦級的項目為數(shù)不多。這些儲能項目多起到示范、探索性作用，并不具備產(chǎn)業(yè)化意義。

　　儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機遇

　　由于我國的能源中心和電力負荷中心距離跨度大，電力系統(tǒng)一直遵循著大電網(wǎng)、大電機的發(fā)展方向，按照集中輸配電模式運行，隨著可再生能源發(fā)電的飛速發(fā)展和社會對電能質量要求的不斷提高，儲能技術應用前景廣闊。儲能技術主要的應用方向有：風力發(fā)電與光伏發(fā)電互補系統(tǒng)組成的局域網(wǎng)，用于偏遠地區(qū)供電、工廠及辦公樓供電;通信系統(tǒng)中作為不間斷電源和應急電能系統(tǒng);風力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)電能質量調整;作為大規(guī)模電力存儲和負荷調峰手段;電動汽車儲能裝置;作為國家重要部門的大型后備電源等。隨著儲能技術的不斷進步，安全性好、效率高、清潔環(huán)保、壽命長、成本低、能量密度大的儲能技術將不斷涌現(xiàn)，必將帶動整個電力行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　國家電網(wǎng)公司近期確定的智能電網(wǎng)重點投資領域中包括了大量儲能應用領域，如發(fā)電領域的風力發(fā)電和光伏發(fā)電中應用儲能技術項目，配電領域儲能技術，電動汽車充放電技術等。無論是風電還是太陽能發(fā)電，其自身都具有隨機性和間歇性特征，其裝機容量的快速增長必對電網(wǎng)調峰和系統(tǒng)安全帶來不利影響，所以，必須要有可靠的儲能技術作為支撐和緩沖。先進儲能技術能夠在很大程度上解決新能源發(fā)電的波動性問題，使風電及太陽能發(fā)電大規(guī)模的安全并入電網(wǎng)。

　　并網(wǎng)逆變器作為光伏電池與電網(wǎng)的接口裝置，將光伏電池的直流電能轉換成交流電能并傳輸?shù)诫娋W(wǎng)上，在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中起著至關重要的作用。并網(wǎng)逆變器性能對于系統(tǒng)的效率、可靠性，系統(tǒng)的壽命及降低光伏發(fā)電成本至關重要。

　　儲能技術發(fā)展有利于推進風電就地消納，在當前產(chǎn)業(yè)梯度轉移的大背景下，可考慮在大型風電基地附近布局供熱、高耗能產(chǎn)業(yè)，同時加快建立風電場與這些大電力用戶和電力系統(tǒng)的協(xié)調運行機制。國家電網(wǎng)近期確定的智能電網(wǎng)重點投資領域中包括了大量儲能應用：發(fā)電領域如風光并網(wǎng)及儲能項目，配電領域如儲能技術、電動汽車充電和配電自動化等。

　　根據(jù)國家關于新能源產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃，預計到2020年，國家將累計投資3萬億元大力發(fā)展可再生能源。屆時，我國可再生能源在全部能源消費中將達到15%。按照市場普遍預期，2020年我國電力裝機達到1500GW，風電占比10%，即150GW。配套儲能裝置的功率按照風電裝機容量的15%計算，約為22.5GW。如果儲能裝置單位千瓦造價按照4000元/kW計算，至2020年的10年間，儲能市場規(guī)模約為900億元。

　　中國可再生能源協(xié)會提供的數(shù)據(jù)顯示，截至2011年年底，中國有47000MW的風電裝機，目前只有大約有20%的風電機組解決了并網(wǎng)的問題，但如果以20%的比例全部配備儲能則需要安裝9400MW的儲能，即使按照每兆瓦2000萬元的工程成本計算，需要一次性投入1880億元。

　　這是一筆龐大的投資，但這筆投資無論如何都得考慮其經(jīng)濟性。目前的鋰離子電池壽命一般為5年，攤薄至每年的投資接近400億元。倘若這個配備比例提高10個百分點，則攤薄至每年的投資將達到600億元，況且這還不算每年新增的風電規(guī)模機組和其他可再生能源。

　　儲能技術在智能電網(wǎng)中的作用

　　優(yōu)質、自愈、安全、清潔、經(jīng)濟、互動是我國智能電網(wǎng)的設定目標，儲能技術尤其大規(guī)模儲能技術具備的諸多特性得以在發(fā)電、輸電、配電、用電4大環(huán)節(jié)得到廣泛應用，儲能技術是構建智能電網(wǎng)及實現(xiàn)目標不可或缺的關鍵技術之一。

　　儲能技術在電力系統(tǒng)穩(wěn)定中的作用。儲能技術的應用可以改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的思維方式，從一個新的角度認識電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，并尋求一種可能會徹底解決電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中，任何微小擾動引起的動態(tài)不平衡功率都會導致機組間的振蕩，而只要儲能裝置容量足夠大而且響應速度足夠快，就可以實現(xiàn)任何情況下系統(tǒng)功率的完全平衡，這是一種主動致穩(wěn)電力系統(tǒng)的思想。由于這種與儲能技術相關的穩(wěn)定控制裝置不必和發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)共同作用，因此，可以方便地使用在系統(tǒng)中對于抑制振蕩來說最有效的部位。同時，由于這種穩(wěn)定控制裝置所產(chǎn)生的控制量可直接作用于導致系統(tǒng)振蕩的源頭，對不平衡功率進行精確的補償，可以較少甚至不考慮系統(tǒng)運行狀態(tài)變化對控制裝置控制效果的影響，因此裝置的參數(shù)整定非常容易，對于系統(tǒng)運行狀態(tài)變化的魯棒性也非常好。

　　儲能技術在新能源發(fā)電中的作用。化石能源供應不足已成為全球經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。同時，使用化石能源造成的環(huán)境污染問題已受到全球的高度重視，積極開發(fā)新能源和儲能技術，減少人類對化石能源的依賴，已成為業(yè)界和科技界研究的熱門課題。在可再生能源中，風能和太陽能因來源豐富、取之不盡、用之不竭，并在利用過程中無環(huán)境污染或污染很小而特別引起關注，但風能和太陽能存在間歇性、不穩(wěn)定性和不可控性等缺陷，為保證其供電的均衡性和連續(xù)性，儲能裝置成為風力發(fā)電、光伏發(fā)電系統(tǒng)的關鍵配套部件。因此，在利用太陽能和風能的同時，必須重視儲能技術的開發(fā)。近年來，特別是在!中華人民共和國可再生能源法?出臺之后，我國風力發(fā)電和光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但大規(guī)模發(fā)展新能源仍存在技術瓶頸，主要是風力發(fā)電、光伏發(fā)電的并網(wǎng)技術、發(fā)電的間歇性問題需要成熟的儲能技術加以解決。因此，在新能源裝機容量提升的同時，必須同步提升儲能容量，有效地改善其電能輸出質量。

　　儲能技術在分布式發(fā)電中的作用。當今社會對電力供應的質量與安全可靠性要求越來越高，傳統(tǒng)的大電網(wǎng)供電方式由于自身的缺陷已經(jīng)不能滿足這種要求。目前，大電網(wǎng)與分布式發(fā)電相結合被世界上很多能源電力專家公認為是能夠節(jié)省投資、降低能耗、提高電網(wǎng)安全性和靈活性的主要方法，是21世紀電力工業(yè)的發(fā)展方向。

　　分布式發(fā)電是指直接布置在配電網(wǎng)或分布在負荷附近的配置較小的發(fā)電機組，以滿足特定用戶的需要或支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行。分布式發(fā)電包括微型燃氣輪機發(fā)電、燃料電池儲能、可再生能源如太陽能和風力發(fā)電等。基于電網(wǎng)穩(wěn)定性和經(jīng)濟性考慮，分布式發(fā)電系統(tǒng)要存儲一定數(shù)量的電能，用以應付突發(fā)事件。現(xiàn)代儲能技術已得到了一定程度的發(fā)展，在分布式發(fā)電中已經(jīng)起到了重要作用，可以改善電能質量、維持電網(wǎng)穩(wěn)定;在分布式電源不能發(fā)電期間向用戶提供電能。