中國儲能網(wǎng)訊:過去幾年,在全球變暖的碳減排壓力和化石能源不可持續(xù)的危機(jī)之下,世界各國以風(fēng)能,太陽能為代表的全球可再生能源開發(fā)日益加快。以風(fēng)能為例(上圖),2004~2011 的七年內(nèi),累計(jì)裝機(jī)容量從760.1MWh 增長到62364MWh,年均增長87%,呈現(xiàn)出迅猛的增長勢頭。光伏發(fā)電裝機(jī)在過去幾年同樣增速客觀(下圖),2011 年裝機(jī)容量達(dá)到2700MW,過去4 年年均增長率為240%,目前風(fēng)電加光伏的累計(jì)裝機(jī)容量占全國發(fā)電總裝機(jī)容量6.1%,預(yù)計(jì)到2015 年,風(fēng)能加光伏的累計(jì)裝機(jī)容量將占發(fā)電總裝機(jī)容量7.1%,其中風(fēng)電預(yù)計(jì)累計(jì)裝機(jī)容量為100GW,光伏裝機(jī)容量達(dá)到5GW。過去幾年,在全球變暖的碳減排壓力和化石能源不可持續(xù)的危機(jī)之下,發(fā)電功率不穩(wěn)定是制約風(fēng)力發(fā)電,光伏發(fā)電等新能源利用效率的重要因素。根據(jù)電監(jiān)會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),我國風(fēng)電去年棄風(fēng)量占全年發(fā)電量的20%,約150 億-180 億度,光伏電站也出現(xiàn)了“棄光”的現(xiàn)象。出現(xiàn)以上現(xiàn)象是原因是現(xiàn)階段多數(shù)風(fēng)電基地遠(yuǎn)離負(fù)荷中心,所在地區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱,風(fēng)電需要高電壓大容量遠(yuǎn)距離輸送。而風(fēng)電隨機(jī)性和反調(diào)峰性的特點(diǎn),使主網(wǎng)調(diào)峰調(diào)壓、頻率控制等方面難度增加,加大了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。
儲能通過化學(xué)或物理手段暫時儲存在介質(zhì)中,其到能力緩存作用,是解決發(fā)電端和用電端用電量不匹配的有效手段。通過應(yīng)用儲能技術(shù),可以方便電網(wǎng)調(diào)度,電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻能力增強(qiáng),同時可以減少備用機(jī)組容量,在提高機(jī)組運(yùn)行效率的同時,還減少溫室氣體排放。
儲能的市場需求還處于早期階段,2011 年風(fēng)電裝機(jī)容量62364MW,光伏裝機(jī)容量2700MW,按每1/10 功率的裝機(jī)容量安裝儲能裝置,儲能時間按1 小時計(jì),則儲能市場的需求在6505MWh,以每KWh 儲能電站平均建設(shè)成本3000 元計(jì),則總市場195 億。預(yù)計(jì)到2015 年風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到100GW,光伏裝機(jī)容量達(dá)到5GW,儲能市場需求將達(dá)到10000MWh,總市場達(dá)300 億,預(yù)計(jì)年均增長率19%。
目前儲能領(lǐng)域上比較受關(guān)注的技術(shù)方案有抽水蓄能、壓縮空氣能、液流電池、鈉硫電池,鋅-空氣電池等,鉛酸蓄電池因?yàn)楫a(chǎn)品成熟,價格低廉,在目前也有比較強(qiáng)的競爭力,各種技術(shù)路線的對比如下表所示。
目前成本因素是限制儲能商業(yè)規(guī)模擴(kuò)大的主要瓶頸。目前儲能有三種贏利商業(yè)模式:改善風(fēng)電/光伏發(fā)電的電能利用率,并從中獲利;借助儲能裝置,從電網(wǎng)峰谷差價中獲利;離網(wǎng)光伏儲能項(xiàng)目,通過面向高電價用戶供電,從中盈利。
第一類改善電能利用率的模式目前還不具備盈利能力。以100MW 的風(fēng)電場為例,提升10~20%的發(fā)電利用率,每年可增加電費(fèi)1000~2000 萬元,而儲能電池的年折舊費(fèi)用在3000 萬元以上。
第二類借助電網(wǎng)峰谷差價的盈利模式目前也面臨較長的回收周期,假設(shè)峰谷差價0.5 元/KWh,鉛酸電池成本2000/KWh,則項(xiàng)目的回收周期在11 年,經(jīng)濟(jì)效益不高。
第三類模式前景更為明朗。目前國家鼓勵“自給式太陽能發(fā)電系統(tǒng)”,以面向高電價工業(yè)用戶的屋頂光伏項(xiàng)目有望出現(xiàn)明顯增長,目前該類項(xiàng)目的回收期約6 年,且而受制于電網(wǎng)體制、雙向計(jì)量電表等因素,家用系統(tǒng)短期內(nèi)不可能大范圍并網(wǎng),而只能白天發(fā)電、夜間自用,這也將催生國內(nèi)的蓄電需求,且其中鉛酸以絕對的成本優(yōu)勢占據(jù)絕對主流。