國(guó)外有關(guān)研究表明，如果風(fēng)電裝機(jī)占裝機(jī)總量的比例在10%以內(nèi)，依靠傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)以及增加水電、燃?xì)鈾C(jī)組等手段，基本可以保證電網(wǎng)安全;但如果所占比例達(dá)到20%甚至更高，電網(wǎng)的調(diào)峰能力和安全運(yùn)行將面臨巨大挑戰(zhàn)。儲(chǔ)能技術(shù)在很大程度上解決了新能源發(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的平滑輸出，能有效調(diào)節(jié)新能源發(fā)電引起的電網(wǎng)電壓、頻率及相位的變化，使大規(guī)模風(fēng)電及太陽(yáng)能發(fā)電方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。
中國(guó)新能源大發(fā)展在即，對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)有更急迫的現(xiàn)實(shí)需求。預(yù)計(jì)到2020年，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)會(huì)突破1.7億千瓦，占全國(guó)發(fā)電裝機(jī)總量的比例會(huì)超過(guò)15%。但由于目前我國(guó)電力系統(tǒng)煤電比例較高，在部分地區(qū)又主要是調(diào)峰能力差的供熱機(jī)組，核電發(fā)展很快但卻不能參與調(diào)峰，水電、燃?xì)獍l(fā)電等調(diào)峰性能優(yōu)越的電源所占比例過(guò)低，導(dǎo)致現(xiàn)有電力系統(tǒng)接納新能源的能力很弱。
再加上我國(guó)能源資源所在地多遠(yuǎn)離負(fù)荷地，不得不實(shí)施風(fēng)電、光電的大規(guī)模集中開發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送，這更進(jìn)一步加大了電網(wǎng)運(yùn)行和控制風(fēng)險(xiǎn)。隨著國(guó)內(nèi)新能源發(fā)電規(guī)模的快速擴(kuò)大，電網(wǎng)與新能源的矛盾越來(lái)越突出，對(duì)儲(chǔ)能的需求更為迫切。
中電普瑞科技有限公司電氣工程師牛萌表示，提出適合我國(guó)的大容量新能源及儲(chǔ)能技術(shù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系將勢(shì)在必行，嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化管理是驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿ΑＨ缥靼嘌赖葒?guó)就規(guī)定所有風(fēng)電在上網(wǎng)前必須向電網(wǎng)提供風(fēng)機(jī)出力曲線和發(fā)電短期預(yù)測(cè)曲線，誤差不能超過(guò)一定比例，否則將受到懲罰。這會(huì)倒逼發(fā)電商主動(dòng)采用預(yù)測(cè)技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電與電網(wǎng)建設(shè)的良性發(fā)展。但我國(guó)對(duì)新能源入網(wǎng)至今沒有強(qiáng)制性的流程和技術(shù)要求，很多企業(yè)認(rèn)為只要發(fā)出電，不論多少、優(yōu)劣，電網(wǎng)就必須全額接收，在這種情況下，發(fā)電企業(yè)自然沒有動(dòng)力采用儲(chǔ)能技術(shù)。因此需要制定完善的儲(chǔ)能接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)及其接入的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
智能電網(wǎng)必然需要儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)提高接納能力，抑制功率波動(dòng)。蒙西電網(wǎng)的內(nèi)部人士告訴我們，發(fā)展智能電網(wǎng)，儲(chǔ)能方面的問(wèn)題比較大。一是儲(chǔ)能容量有限。“調(diào)峰的時(shí)候處理用電量小的用戶，儲(chǔ)能容量還可以保證，但是給想調(diào)節(jié)用電大戶的供電，比如大型工業(yè)企業(yè)，就很難做到。”他還表示，在技術(shù)層面上還存在儲(chǔ)能效率方面的問(wèn)題。“充電往往需要很長(zhǎng)時(shí)間，而充、放電的時(shí)間與應(yīng)急的要求也會(huì)存在矛盾。”
“在儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，國(guó)外特別是美國(guó)和日本研究起步早，成果多并有豐富的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。由于國(guó)內(nèi)研究起步晚，相關(guān)技術(shù)與國(guó)外還有差距，特別是在飛輪儲(chǔ)能等先進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)方面經(jīng)驗(yàn)還較欠缺。此外，在電力電子接口、儲(chǔ)能系統(tǒng)高效轉(zhuǎn)換等技術(shù)方面，國(guó)外也處于領(lǐng)先狀態(tài)。”中國(guó)科學(xué)院院士程時(shí)杰表示。
據(jù)我們了解，目前大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)中只有抽水蓄能技術(shù)比較成熟，主要用于電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻以及應(yīng)急保障，以及輔助核電站進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。但是，受地理環(huán)境、建設(shè)周期較長(zhǎng)的約束，以及沒有適當(dāng)?shù)膬r(jià)格政策，我國(guó)抽水蓄能電站裝機(jī)比例小于歐日等國(guó)。為適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展，降低可再生能源接入對(duì)電網(wǎng)的沖擊，提高電網(wǎng)的“兼容性”，維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，除發(fā)展抽水蓄能外，應(yīng)大力發(fā)展布置靈活的電池儲(chǔ)能技術(shù)，包括各類蓄電池，如鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池以及超級(jí)電容器等。
