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储能产业的发展机遇与挑战分析

  储能是智能电网、可再生能源接入、分布式发电、微网以及电动汽车发展必不可少的支撑技术,具体有5大类和17小类应用。虽然储能的应用贯穿了电力系统的发电、输配电、用电、可再生能源接入和辅助服务等多个环节,但较早的产业化是发生在辅助服务和用户端的分布式发电及微网领域。目前储能在中国的发展刚刚起步。

  近年来,我国电网峰谷差逐年增大,多数电网的高峰负荷增长幅度在10%左右,甚至更高。而低谷负荷的增长幅度则维持在5%甚至更低。峰谷差的增加幅度大于负荷的增长幅度,在电网中引入储能系统成为了实现电网调峰的迫切需求。

  储能技术拥有广泛的应用前景,但实现规模化储能当前仍是一个世界性难题。目前,我国约有40个储能示范项目,而规模在1000千瓦级的项目为数不多。这些储能项目多起到示范、探索性作用,并不具备产业化意义。

  储能产业的发展机遇

  无论是风电还是太阳能发电,其自身都具有随机性和间歇性特征,其装机容量的快速增长必对电网调峰和系统安全带来不利影响,所以,必须要有可靠的储能技术作为支撑和缓冲。先进储能技术能够在很大程度上解决新能源发电的波动性问题,使风电及太阳能发电大规模的安全并入电网。

  并网逆变器作为光伏电池与电网的接口装置,将光伏电池的直流电能转换成交流电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用。并网逆变器性能对于系统的效率、可靠性,系统的寿命及降低光伏发电成本至关重要。

  储能技术发展有利于推进风电就地消纳,在当前产业梯度转移的大背景下,可考虑在大型风电基地附近布局供热、高耗能产业,同时加快建立风电场与这些大电力用户和电力系统的协调运行机制。国家电网近期确定的智能电网重点投资领域中包括了大量储能应用:发电领域如风光并网及储能项目,配电领域如储能技术、电动汽车充电和配电自动化等。

  根据国家关于新能源产业的规划,预计到2020年,国家将累计投资3万亿元大力发展可再生能源。届时,我国可再生能源在全部能源消费中将达到15%。按照市场普遍预期,2020年我国电力装机达到1500GW,风电占比10%,即150GW。配套储能装置的功率按照风电装机容量的15%计算,约为22.5GW。如果储能装置单位千瓦造价按照4000元/kW计算,至2020年的10年间,储能市场规模约为900亿元。

  中国可再生能源协会提供的数据显示,截至2011年年底,中国有47000MW的风电装机,目前只有大约有20%的风电机组解决了并网的问题,但如果以20%的比例全部配备储能则需要安装9400MW的储能,即使按照每兆瓦2000万元的工程成本计算,需要一次性投入1880亿元。

  这是一笔庞大的投资,但这笔投资无论如何都得考虑其经济性。目前的锂离子电池寿命一般为5年,摊薄至每年的投资接近400亿元。倘若这个配备比例提高10个百分点,则摊薄至每年的投资将达到600亿元,况且这还不算每年新增的风电规模机组和其他可再生能源。

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