化学储能不受地理、气候条件的限制,规模可大可小,特别是其能量转换效率高达80%甚至90%以上,且伴随技术进步,价格不断下降,是可再生能源高效利用的利器,可用以彻底解决“弃风”、“弃光”问题,在未来能源体系中占有十分重要的位置。
但是,由于认识上的不足、火电产能严重过剩、节能减排观念淡薄等因素,化学储能在我国并没有得到应有的重视和恰当的使用,这一问题日渐突出。
亟待消除化学储能偏见
现在,仍有部分电力系统人士认为,“应用化学储能代价太大,一度电经过化学储能要加价4-6元”,这已是一种过时的观念。实际上,随着技术发展,化学储能的成本已大幅下降。
近五年来,铅炭电池寿命延长了好几倍,磷酸铁锂电池的寿命延长至万次,价格降到了几年前的1/5,两个因素叠加,电池的使用成本已大幅下降。
当前,无论是锂离子电池还是铅炭电池,储能一度电的加价约为0.3元左右。在峰谷电价有合理差别情况下,将谷电(包括“三北”风电)通过化学储能时移至用电高峰期,对发电、输电、用电各个环节都有好处。
回收是化学储能电池产业链的重要一环,只要精准施策,其回收处置完全可以做好,从而避免对环境的污染。
总之,不能因为个别历史遗留问题,影响对化学储能积极作用的评价。
不同化学储能技术各有优劣
目前技术上来看,应用较多的储能电池有铅炭电池、锂离子电池和液流电池。
铅炭电池安全性有保障。储能应把安全性放在第一位。以水溶液为电解液的铅炭电池不含可燃物,安全性有保障。
工信部将铅炭电池列入“强基工程”支持企业发展,形成了规模化产能。2016年-2017年,相关主管部门先后四次发文鼓励铅炭电池发展:国家发改委、国家能源局发布《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》;国家发改委、工信部、国家能源局发布《中国制造2025—能源装备实施方案》;工信部发布《轻工业发展规划(2016-2020年)》;国家发改委、财政部、科技部、工信部、国家能源局发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》。
目前,我国有小至几十千瓦时、大至百兆瓦时的20多个铅炭电池储能电站,已安全运行多年。
我国铅炭电池不仅应用在国内的储能电池,也应用在德国等海外的调频电站中,运行良好。在国外,“古老”“落后”“污染”不是铅炭电池的标签。
锂离子电池储能有利也有弊。锂离子电池具有比能量高、循环寿命长等特点,近年来,受益于电动汽车的拉动,其价格迅速下降,并广泛应用于信息技术、航空航天及储能领域。引人注目的是,韩国建立了几百个以三元材料为正极的锂离子电池储能电站,单站规模达十兆瓦时级。因此,我国也有人士认同此技术路线,用三元锂离子电池建储能电站。
数据显示,从2017年8月到2019年5月,韩国共发生23起储能电站火灾,甚至还引发爆炸。尽管关于火灾的调查结果未指向任何一家涉事企业,甚至认为主要起因并非三元锂电池。但不可否认的是,大火燃烧的是电池中的有机电解液,蔓延的大火令电站损失严重。因此,锂离子电池用于大规模储能电站,应该慎重。
相比之下,铅炭电池更安全,其没有可燃的有机溶剂,即使电气系统出现了问题,也不会引发大火、遭受电站烧毁的重大损失。磷酸铁锂电池不易产生助燃的氧,安全性高;且磷酸铁锂电池寿命长,使用成本低,可在一定规模的储能电站中使用。
各种体系的液流电池竞相发展。液流电池安全性高,寿命很长;体系繁多,各有千秋。
我国全钒液流电池发展较快,技术最为成熟。但是, |