储能技术研究现状和发展趋势

2015年 6月 内 容 1 2 3 能源 用户需求资源约束 波动性、间歇性 可再生能源的接 入，需要借助储 能手段提高接纳 能力 传统扩容方式受限于 输电走廊布局等资源 限制与负荷需求不断 增长之间的矛盾，储 能技术能有效缓解矛 盾，并延缓设备更新 投资 分布式能源接 入、应对灾变 、保证供电可 靠性、满足电 能质量需求、 削峰填谷 功率传输 电量传输，输电网 能源网的核心技术 储能技术是涉及多学科的不断更新换代的战略性前沿技术 发电 输电 配电 用户 1. 电力系统对储能技术的需求  2014年 6月，国务院 发布 《 能源发展战略行动计划（ 2014- 2020年） 》 ，明确大容量储能为重点创新方向之一 。  2014年 11月，美国总统奥巴马和中国国家主席习近平宣布其 关于 2020后的气候变化行动 《 中美气候变化联合声明 》 ，中 国首次正式提出温室气体排放峰值将于 2030左右年到来。非 化石能源占一次能源消费比例从 2020年的 15%提升到 2030 年 20%左右。 1. 电力系统对储能技术的需求 最新动向  中国风能、太阳能等可再生清洁资源丰富；  中国是可再生能源发电设备的生产大国，具备将产品变成产业的能 力，具有潜在的产业链；  国家 能源局 在 2014APEC会议上提出 ，到 2020年 中 国 将把煤炭消费 总量控制在 42亿吨左右，非化石能源消费比重达 15%，到 2020年 ，将建成 2亿千瓦风电装机和 1亿千瓦光伏装 机。 中国发展可再生能源的动力十足 1. 电力系统对储能技术的需求 n在大规模集中式可再生能源发电送出与消纳中的作用 平滑可再生能源发电输出波动 AGC指令跟踪 l平滑可再生能源发电出力 l减少可再生能源发电预测误差 l提高系统调峰调频能力 l减少弃风 /光现象 跟踪计划出力 1. 电力系统对储能技术的需求 n在促进分布式可再生能源发电灵活接入和高效利用中的作用 l提高配电网可靠性 l改善电能质量 l削峰填谷 l支持分布式电源的接入 电压跌落补偿 微电网联络线功率控制减少配电变压器过载 1. 电力系统对储能技术的需求 8 各类型储能项目数量 锂离子电池储能 不同应用领域项目数量 Ø在 可再生能源领域 应用的项目数占比最大，增长态势也最明显 Ø在 分布式与微网领域 应用的项目数占比增长速率较快 Ø各储能类型中， 电化学储能 项目数占比最大，为重点攻关方向 Ø锂离子电池 的项目数占比最大，其增长幅度也最快，已成为发展最快的电化学储能技术 可再生能源领域 1. 电力系统对储能技术的需求 * 9 l 按照储能在电力系统中作用的时间尺度对储能技术进行划分： 时间 尺度 应 用 场 景 运行特点 对储 能的技 术 要求 适用 的 储 能 类 型 分钟级以下 辅助一次 调频 、 提 供 系统 阻尼 、 电能 质量 动作周期 随机 ms级响应速度 大功率 充放电 高功率 高响应速度 高存储 /循环寿命 高功率密度及紧凑型的 设备形态 超级 电容器 超导磁储能 飞轮 储能 分钟至小时 级 平滑可再生能源 发 电 、 跟踪 计划 出力 、 二 次 调频 、 提高 输配电设施利用率 充放电转换频繁 S级响应速度 可观的能量 高安全性 一定的规模（ MW/MWH 以上 ) 高循环寿命（万次以上 ） 便于集成的设备形态 电化学储能 小时级以上 削峰填 谷 、 负荷调节 大规模能量吞吐 高安全性 大规模 (100MW/100MWH以上 ) 深充深放（循环寿命 5000次以上） 资源和环境友好 成本低 抽水 蓄能 压缩空气 熔融 盐 储氢 1. 电力系统对储能技术的需求 l系统规模 ¡容量要求 ——MW ~ 百 MW级 ¡安全性问题 —— 大规模系统的安全性 l技术水平 ¡循环寿命 ——5000 次及以上 ¡效率 ——80% 及以上 l经济因素 ¡运行收益需大于投入成本 l形态 ¡批量化、标准化生产 ¡便于安装、运行与维护 储 能 在 电 力 系 统 应 用 的 四 要 素 1. 电力系统对储能技术的需求 11 地位 对于大规模应用， 技术经济性 是第一位的，不排除某些利基 市场中功能特性占主要地位。 对外： 传统技术的发展； 对内： 各种储能技术之间的竞争。 没有一种储能技术能把所有的需求全部覆盖， 每一种储能技术都有发展空间？ 2. 储能技术所处发展阶段 12 2. 储能技术所处发展阶段 技术水平 13 市场情况 仍是培育阶段 : 可能快速增 长，但绝对数仍有限 全球 储 能 项 目累 计 装机 规 模 (MW) 2000-2014（不含抽水蓄能、 压缩 空气） 数据来源： CNESA项目库， 2014 单位： MW 全球累 计 风电 装机 规 模 (MW) 1997-2014 2. 储能技术所处发展阶段 储能本体技 术综合评价 示范工程 应用技术 l 全链覆盖，认清短板，有针对性的攻关。 l 本体目标：长寿命、低成本、高安全、高效率。 l 适度开展示范工作形成正反馈。 1.寻找新的应用场合，检验新功能； 2.重视示范效果评估工作 ； 3.为争取相关支持提供依据。 14 3. 应对策略 Thank You