儲能技術的發(fā)展前景與作用路線

朱景遠

摘要：在理解儲能作用的基礎上，對能源儲存的開發(fā)情況，開發(fā)趨勢，開發(fā)前景進行了詳細的分析，建立了相對完整的框架。

關鍵詞：儲能;前景;作用

前言：

充分理解儲能技術開發(fā)所需的問題和開發(fā)的必要性，并作為未來儲能研究的參考。

一、儲能技術的意義

面對越來越嚴重的環(huán)境污染和資源不足，正在蓬勃發(fā)展的清潔能源是解決問題的唯一方法。與傳統(tǒng)化石能源穩(wěn)定有效輸出不同，風能和太陽能等清潔能源受自然狀態(tài)的限制。它們的能量輸出斷斷續(xù)續(xù)的不穩(wěn)定。為了實現(xiàn)清潔能源的廣泛應用，必須依靠儲能技術來支持。

作為智能網(wǎng)格的關鍵技術，儲能技術通過發(fā)電、輸電、配電、電力消耗的所有步驟來運行。提高實現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉蠢谩㈦娏ο到y(tǒng)能源管理、負荷運轉(zhuǎn)、負荷追蹤、負荷調(diào)整的電力質(zhì)量，強化電壓控制;實現(xiàn)電力網(wǎng)的長期備用管理，推進改善電力供給系統(tǒng)的可靠性和資產(chǎn)利用率;加快電動汽車和智能家居的開發(fā)，實現(xiàn)雙向能源的相互作用和能源需求方面的管理，完全改變傳統(tǒng)的電網(wǎng)供給模式，實現(xiàn)電網(wǎng)的根本性變化。

二、儲能的作用

在系統(tǒng)方面，儲能改善了系統(tǒng)操作的安全性和穩(wěn)定性，改進了系統(tǒng)操作的效率和優(yōu)點，實現(xiàn)了不同的能量網(wǎng)絡之間的耦合，可以改善多能源系統(tǒng)的靈活性和協(xié)同效應。在發(fā)電側(cè)，儲能可以充分利用可再生能源，確保能源生產(chǎn)的安全性。在負荷方面，儲能確保了能源供給的品質(zhì)，確保了能源供給的連續(xù)性，擴大了新的能源消耗模式的作用。

儲能技術解決了可再生能源發(fā)電引起的間歇隨機變化問題，使得網(wǎng)絡穩(wěn)定性和抗干擾性的能力被大幅度改善，它亦是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的主要技術，在峰值時減少了負載電源的需求，改善輸電網(wǎng)的設備利用及運行效率，還可用于應對電網(wǎng)的偶然性及突然故障，提高操作質(zhì)量。滿足經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，當務之急是提供高質(zhì)量、安全、可靠的電力。因此儲能技術的研究尤其重要。

三、儲能的發(fā)展現(xiàn)狀

1.研發(fā)體系不健全

頂級的設計能力還不夠成熟，基本的理論體系和材料等基礎核心技術還沒有完全成熟，沒有起到良好的支撐作用。而且儲能技術和經(jīng)濟指標不符合實際需要，二者不匹配。

2.技術經(jīng)濟性有待加強

目前儲能技術成本高，儲能項目的早期投資非常大，但是利潤在未來幾十年甚至一百年以上的時間之后才可以獲得。這種投資和預期收入的矛盾，對于資本的引進是非常不利的。為了滿足可再生能源和電力系統(tǒng)要求，有必要從系統(tǒng)容量、能源儲存裝置的位置、電池的使用年限、設備轉(zhuǎn)換率和安全性的角度進一步加強儲能。

3.缺乏合理有效的數(shù)據(jù)支撐

目前，有關能源儲藏技術的研究尚處于初步開發(fā)階段，可供參考的例子很少。另外，現(xiàn)有儲能電池的發(fā)展大部分是在電動汽車的基礎上開發(fā)的，特定大規(guī)模發(fā)電站的數(shù)據(jù)很少。因此，缺乏有效的數(shù)據(jù)來進行實際評估。需要在電源方面，負荷方面和用戶方面實施了試點項目，獲得了有效數(shù)據(jù)并進行了分析，整理這些數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)出有效的關聯(lián)性。明確儲能發(fā)電站的效率，試點和政策相互推進，為項目促進和儲能商業(yè)模式研究提供有效支持。

四、儲能的發(fā)展趨勢

針對下一代能源儲存的開發(fā)期待，國內(nèi)和國際目標被設定為高容量，高安全，長壽命，低成本。隨著需求的多樣化，儲能技術通過各種方法顯示了合作開發(fā)的情況。儲能應用的關鍵是技術經(jīng)濟，近年來，各種儲能元件的能量儲存效率得到改善，但是成本減少的程度各不相同。機械儲能電磁儲能的減少很小，幾種類型的電化學儲能的成本顯著降低。

五、儲能的發(fā)展前景

儲能技術發(fā)展的動力有以下幾個方面：可再生能源發(fā)電的比例持續(xù)增加;電動汽車的比例持續(xù)快速增加;電力系統(tǒng)的供電控制越來越困難和復雜;電力系統(tǒng)改革正在推進;能源互聯(lián)網(wǎng)的建設正在逐步實施。

1.儲能技術在智能電網(wǎng)中的作用

高品質(zhì)、安全、清潔、經(jīng)濟被設置為中國智能網(wǎng)格的目標。儲能技術是構(gòu)建智能網(wǎng)格不可或缺的關鍵技術之一。儲能技術的應用使得傳統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性控制的思維模式被打破，從全新的角度理解電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于儲能技術的穩(wěn)定性控制裝置可以不與發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)一起工作，所以可以在最有效的系統(tǒng)中使用以抑制振動。同時，由于由該穩(wěn)定的控制裝置生成的控制能量可以直接作用于系統(tǒng)的振蕩源，并且可以精確地補償不正確的功率，所以可以減少或忽略系統(tǒng)操作狀態(tài)對控制裝置的控制效果的影響。

2.儲能技術在新能源發(fā)電中的作用。

由于化石能源的使用引起的環(huán)境污染在全世界都受到了極大的關注。積極發(fā)展減少人類對化石能源的依賴的新能源和儲能技術，被產(chǎn)業(yè)界和科學技術領域格外關注。在可再生能源中，風能和太陽能因其豐富、無窮、取之不盡的源泉而備受矚目，并且在利用過程中也沒有環(huán)境污染或一點公害。但是，風能和太陽能有著不穩(wěn)定和無法控制的缺陷。為了確保電力供應平衡和持續(xù)性，儲能裝置是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的風力發(fā)電關鍵部件。因此，在使用太陽能和風能的同時，我們必須注意儲能技術的發(fā)展。

3.儲能技術在電動汽車中的作用

以電能為動力的電動汽車，在工作中可以減少排放和降低噪聲。電動汽車的發(fā)展被強大的智能電網(wǎng)建設所提高。并且包括對電動汽車充電基礎網(wǎng)絡的完善，包括電動汽車充放電所的科學合理布局的形成。充分滿足電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和消費者需求，充放電發(fā)電站基礎設施和電動汽車和電力網(wǎng)之間的高效相互作用得到了發(fā)展。與傳統(tǒng)燃料汽車相比，電動汽車存在一系列問題，例如長充電時間、短運行范圍、高成本等。其中，電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢與儲能技術不成熟有關，二者相互牽制。儲能技術的發(fā)展推動了電動汽車產(chǎn)業(yè)的更大發(fā)展。

六、結(jié)語

國家政府部門頒布相關的法律方針，以充分發(fā)揮儲能產(chǎn)業(yè)中儲能技術的重要作用，克服其制約因素，投資大量資本成本。優(yōu)化管理模式，實現(xiàn)傳統(tǒng)技術向新技術的轉(zhuǎn)換。

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