儲能可以依據風、光的瞬時變化,減弱甚至消除新能源發電的波動,增強新能源發電的穩定性。

　　變成穩定的電源

　　《經濟學人》2013年2月2日一篇報道顯示,在德國,即便是現有的風電水平,在大風的日子,電網操作員也必須關閉機輪,因為沒地方來儲存這些能量。當陰云覆蓋德國南部地區時,該地區的很多太陽能電池板的輸出就會減少幾十萬千瓦,這樣的效果,就好像關閉了一座中型火力發電站。為了預防這種兩者同時供能不足的情況,仍然需要建造大量的可靠能源作為“備份”。

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

　　其實,優化新能源發電,儲能更重要的任務是“調”。據相關專業人員介紹,風電、太陽能發電自身具有波動性,儲能可以依據風、光的瞬時變化,適時改變充放電狀態和功率大小,以減弱甚至消除新能源發電的波動,增強新能源發電的穩定性。

　　以更經濟的方式儲存

　　但目前,不論用于緩解棄風還是優化發電,儲能成本都非常高。《經濟學人》文章中說道,德國現有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電。總計起來,這些儲能電站存儲3800萬千瓦時的電能,也超不過德國風力農場高峰輸出90分鐘的電能。

　　文章稱,如果德國計劃繼續擴大風能和太陽能發電能力,同時依靠抽水蓄能電站來彌補風電和太陽能發電的不穩定性,就需要把目前的抽水蓄能電站規模擴大十數倍。但很難找到這么多適合電站的地點,也難以實現這種規模的投資。正因為這個原因,世界上目前的抽水蓄能電站仍然主要用于電網的短時間調峰,無法用于存儲大規模可再生能源所發出的電量。

　　電池或許能幫上忙,不過目前成本也太高了。據公開資料顯示,目前鋰離子電池儲能示范項目中,每千瓦時的鋰離子電池生產成本需要5000元人民幣,鋰電池的價格至少要降到1000元人民幣,才能以一種經濟的方式將風輪幾小時所產生的多余電能儲存起來,實現商業應用。

　　要想改變這種尷尬的狀況,就必須考慮經濟性——以合理的價格,生產出理想的儲能設備,應用到相應的場景中。據俞振華介紹,過去,業內常說風電場應配備20%的儲能,也就是5萬千瓦容量的風電場要配備1萬千瓦的儲能電站。但從經濟性上看,不止這么簡單。俞振華說,一些近海風電場,離負荷中心較近,能大量就地消納電力,只需要解決風電的平滑問題,配備少量儲能就能立竿見影;而離網的風電場則需要加更多的儲能,比如國外海島供電采用風柴互補模式——以柴油發電為主,風力發電為輔,同時在風電場配備了30%~50%的儲能,可以有效調節風力發電。

　　服務分布式發電系統,也是儲能的重要使命。分布式發電為西藏、青海等一些偏遠地區的人們帶去了實惠——由于缺乏來自大電網的調峰、調頻,儲能為可再生能源實現高效利用提供了可能。

　　液流電池挑大梁

　　儲存技術也在不斷創新。研究員們正在進行新型電池的研究。他們發現液流電池的存儲性能極為可觀,這種電池與鋰離子電池不同,它能夠被制做成規模龐大的電池單元。而恰好風電場有較為充裕的土地資源,對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《人民日報》報道,3月初,在遼寧臥牛石風電場,5兆瓦全釩液流電池儲能示范電站正式并網發電。國網遼寧省電力有限公司總經理燕福龍介紹,這個儲能電站在風大時將電能儲存起來,在風小時向外輸送電力,每天循環充放電5萬千瓦時,基本解決了臥牛石風電場“棄風”問題。