在北京剛閉幕的“風電與電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展”課題階段性成果發(fā)布會上，國家能源局新能源與可再生能源司副司長史立山指出，發(fā)展風電是解決我國能源環(huán)境問題的重要措施，而解決風電的并網(wǎng)運行問題則是我國風電大規(guī)模發(fā)展的基礎。

中國電力科學院教授戴慧珠指出，對于風電這類具有間歇性的能源產(chǎn)品，其與其他產(chǎn)品的不同之處就在于它的產(chǎn)品的生產(chǎn)、運輸、消耗同時發(fā)生。因為沒有一個倉庫儲存。

在轉變發(fā)展方式、發(fā)展低碳經(jīng)濟的要求下，新能源擁有著廣闊的前景，而當下面臨的瓶頸也促使越來越多的企業(yè)和研究人士把目光投向儲能技術上。

在研究者看來，儲能技術的突破或將能夠緩解不同電力之間的利益之爭，推動新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，更重要的是能夠高效利用清潔能源，改變我國能源構成比例，促進節(jié)能減排。更大的意義在于大力推動中國的儲能技術研發(fā)，促進儲能產(chǎn)業(yè)化應用，這將促進我國新能源科技的發(fā)展。

因此，有儲能專家認為，解決間歇性和隨機性是目前有效利用這類新能源的核心問題之一。而這其中，儲能產(chǎn)品的開發(fā)和應用又是新能源科技發(fā)展中的核心問題之一。

新能源無“倉庫儲能”的尷尬

“現(xiàn)在風力發(fā)電的情況，有點像公路上的汽車。車多路少，特別擁擠”，戴慧珠認為，風電并網(wǎng)難題已經(jīng)成為風電發(fā)展的最大瓶頸。她指出，由于我國的風電發(fā)展超出預期，而我國的電網(wǎng)設計是按照原有的預想速度發(fā)展，所以導致風電項目雖然上馬，卻不能實現(xiàn)全部電能上網(wǎng)。

如火如荼的風電建設引起了風電是否會過剩的擔憂，而真正的根源在于風電上網(wǎng)遭遇兩大難題。

首要因素是利益紛爭。在電網(wǎng)承載有限的情況下，風電的發(fā)展將不可避免地同火電與水電發(fā)生運輸線路和市場的爭奪。史立山曾在公開場合表示，隨著我國風電規(guī)模的擴大，我國風電發(fā)展面臨的環(huán)境發(fā)生了變化。風電發(fā)展面臨的制約由設備制造能力制約變成了市場制約。究其原因在于風能資源與電力市場不匹配。風能資源豐富的地區(qū)用電市場小，在全國的大市場來看，卻又面臨著風電并網(wǎng)和運行難的問題。他直言，“這既與電網(wǎng)結構和輸運能力有關，也與認識水平、管理體制有關，而核心是如何調整好各方面的利益關系。”

其次，部分新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也受自身的特性所限。戴慧珠指出，小的風電會引起電能質量、電壓的問題，大規(guī)模的電源還會引起穩(wěn)定性問題和調峰、調頻的問題。其他的電源比如說火電、水電，都是可以聽從調度的，核電一般是發(fā)基荷，就是一個比較穩(wěn)定的基本負荷，火電、水電是聽命令，風電從能源上來說是隨機的。

牟峰為本刊分析，以風電和光伏發(fā)電為例，其都具有間歇性，并不是在最需要的時候出現(xiàn)。“甚至是在你不要的時候大量發(fā)電”。

帶來的直接問題是，電力質量受電壓波動和頻率波動等因素影響，質量難以保證。在電力調頻上，頻率波動更加頻繁。在電力調峰方面，調峰任務更加繁重。電網(wǎng)公司暫時無法接納這么多的風電，目前的電網(wǎng)從現(xiàn)有基礎上無法消納。進一步的影響則表現(xiàn)為新能源投資效率的低下。

專家指出，風場投資不能有效利用便是一個例子。截止到2009年年底，我國風電并網(wǎng)1613萬千瓦，但尚有500萬千瓦未能并網(wǎng)。在東北地區(qū)、內蒙古大部分地區(qū)，冬天風電遭棄現(xiàn)象嚴重。

甘肅酒泉風電基地是我國規(guī)劃建設的第一座千萬千瓦級風電示范基地，根據(jù)建設規(guī)劃，到2010年，酒泉風電裝機容量將達到516萬千瓦，2015年將達到1271萬千瓦以上。目前，甘肅風電行業(yè)發(fā)展的瓶頸已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)。發(fā)電容易輸送難、電網(wǎng)調峰能力不足等成為最大的制約。隨著未來風電基地的建設，輸運難的矛盾將更加凸顯。

受訪專家說，不止風力發(fā)電，未來無論是新能源汽車、電動車還是太陽能光伏發(fā)電等，其大規(guī)模推廣和商業(yè)化應用，除政策等宏觀環(huán)境外，前提和關鍵在于高效、綠色的儲能技術和產(chǎn)品。

儲能技術的突破效應

業(yè)內觀點認為，困擾能源業(yè)發(fā)展的核心問題——新能源并網(wǎng)問題，在近期解決無望。新能源、智能電網(wǎng)、電動汽車，這未來三大新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸都指向了同一項技術——儲能技術。

有專家介紹，儲能技術是將電力轉化成其他形式的能量，并在需要的時候以電的形式釋放。主要包括三方面：一是物理儲能，代表技術有抽水儲能、壓縮空氣儲能、蓄冰儲能等，該種儲能方式儲能媒介不發(fā)生化學變化，效率較低。

二是化學儲能，代表技術為鉛酸電池、鋰電池、釩電池、鈉硫電池等。此種方式的充放電過程伴隨儲能介質的化學反應或者變價，不足之處在于電池壽命相對有限。

三是其他儲能，包括超導儲能、飛輪儲能及超級電容等，這種方式電能以電磁能、動能等形式進行儲存，充放電速度快，效率可以非常高。在諸多的儲能類型中，燃料電池、液流電池和超導儲能等都處于發(fā)展中。

儲能技術的發(fā)展和應用，將有助于打破風電、光伏發(fā)電等的接入和消納瓶頸問題，能夠降低配套輸電線路容量需求，緩解電網(wǎng)調峰壓力。同時還能夠消除風電、光伏發(fā)電的波動，改善電力質量，降低離網(wǎng)電力系統(tǒng)的運行成本和碳排放。“這也是未來智能電網(wǎng)的重要組成部分。”

中國電力科學研究院電工研究所所長來小康指出，儲能電池對國家電網(wǎng)具有重要意義，是實現(xiàn)電網(wǎng)互動化管理的有效手段。

儲能電池在電網(wǎng)中的應用主要分跟蹤負荷式和跟蹤電源式兩種，可以保障可再生能源功率的平滑輸出，降低功率預測偏差，也可以采用分布式儲能技術解決局部電壓控制問題，促進節(jié)能減排、設備應用充分高效、減少資源浪費、提高用電可靠性、改善電能質量。

對于發(fā)展儲能技術的重要意義，早在2009年5月26日在北京舉行的“首屆國際儲能技術大會”上，中國工程院院士楊裕生就強調，發(fā)展規(guī)模儲能產(chǎn)業(yè)關系到國計民生，具有越來越重要的社會地位和經(jīng)濟地位。

國務院發(fā)展研究中心張永偉博士則指出，發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)不僅僅是技術手段，還應該上升到產(chǎn)業(yè)層面，甚至國家戰(zhàn)略層面；國家應該進一步明確發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略意義，推動節(jié)能環(huán)保、新能源、增強國家電網(wǎng)能力、提高國家競爭力。

“不能等肚子餓了才去種麥子”

國家“973”項目“大規(guī)模高效液流儲能電池技術的基礎研究”首席科學家、中科院大連化學物理所研究員張華民指出，可再生能源和智能電網(wǎng)的發(fā)展都已受到國家重視，但是儲能技術的發(fā)展遠遠跟不上新能源技術的發(fā)展需要。

隨著儲能技術地位和作用的凸顯，儲能技術的研究逐漸引起重視，標志之一便是中國儲能電池產(chǎn)學研技術創(chuàng)新聯(lián)盟于2009年11月在天津籌備成立。從世界范圍來看，由于新能源和智能電網(wǎng)的發(fā)展，儲能技術受到前所未有的關注，歐盟、韓國、日本等也都設立專項經(jīng)費支持儲能技術的研究與開發(fā)。

儲能是一個產(chǎn)業(yè)鏈很長的產(chǎn)業(yè)。儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，首先需要國家在關鍵材料，低成本、高性能的雙極板材料及離子交換膜材料工程化技術上，進行研究開發(fā)及儲能電池系統(tǒng)的應用示范。牟峰說，日本政府和美國政府對先進儲能技術的支持力度最大，也最持久。

2009年11月，美國能源部長朱棣文宣布投資6.2億美元資助先進智能電網(wǎng)技術示范項目和綜合系統(tǒng)，共資助32個示范項目，大規(guī)模的儲能技術被放到了首位。

1986年，日本就成立了超導儲能研究會，任務是實現(xiàn)超導儲能的實際應用，為日本超導儲能技術的獨立發(fā)展作出貢獻。目前，日本在鈉硫電池領域也處于較為領先的位置。

但在專家看來，目前的儲能技術在世界范圍內都還沒有勝出者。在儲能領域，各國都處于產(chǎn)業(yè)應用的初級階段，我國與國際先進水平差別不大，加大儲能技術的研發(fā)力度有助于我國在未來的國際競爭中占據(jù)有利地位。

“目前儲能技術的開發(fā)遠遠落后于風能和太陽能的發(fā)展，各國都急于發(fā)展儲能技術。”張華民說，技術成熟度低、示范應用經(jīng)驗少是國內儲能技術普遍存在的問題。

儲能專家介紹，我國在儲能技術的研究和應用上應該說總體上與國外有一定的差距，但在不同的細分技術方面，我國在極少數(shù)技術領域具有世界領先的技術，例如在釩電池技術方面，普能公司收購加拿大VRBPower公司以后，我們可以代表世界領先水平，但在更多的儲能技術上，我們和國際先進水平還存有相當?shù)牟罹?；從產(chǎn)業(yè)鏈上來看，我國的儲能技術和國際先進水平差距就更大。

“不能等肚子餓了才去種麥子”，楊裕生在提到儲能技術研究的重要性和迫切性時，作了一個形象的比喻。

他認為，規(guī)模儲能技術及其產(chǎn)業(yè)不是一個立即就能賺錢的行業(yè)，需要政府的優(yōu)惠政策。政府應將規(guī)模儲能技術及其產(chǎn)業(yè)化應用，列為“十二五”規(guī)劃的重大專項，加強儲能技術基礎研究的投入，切實鼓勵創(chuàng)新，掌握自主知識產(chǎn)權。同時，從規(guī)模儲能技術發(fā)展起始就重視環(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)。

 

免責聲明：本網(wǎng)轉載自其它媒體的文章，目的在于弘揚科技創(chuàng)新精神，傳遞更多科技創(chuàng)新信息，宣傳國家科技政策，展示國家科技形象，參與國際科技輿論競爭，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，在此我們謹向原作者和原媒體致以崇高敬意。如果您認為本網(wǎng)文章及圖片侵犯了您的版權，請與我們聯(lián)系，我們將第一時間刪除。