今日頭條
官方微信
官方抖音
資訊頻道
風(fēng)電瓶頸
2011年我國繼續保持全球風(fēng)電裝機容量第一的地位。至2011年年底，中國內地有30個(gè)省、市、自治區全部建有風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)電累計裝機超過(guò)100萬(wàn)千瓦的省份超過(guò)10個(gè)，其中超過(guò)200萬(wàn)千瓦的省份9個(gè)。北方地區由于具有資源豐富、施工條件較好、可規?；_(kāi)發(fā)等優(yōu)勢，一直是風(fēng)電開(kāi)發(fā)企業(yè)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區域，為我國新能源利用的主力戰場(chǎng)。但是隨著(zhù)近年來(lái)北方地區大規模集中開(kāi)發(fā)風(fēng)電，就地消納能力差，加之電網(wǎng)建設相對滯后，進(jìn)入冬季頻繁發(fā)生棄風(fēng)現象，使得北方地區風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟效益打了折扣，同時(shí)帶來(lái)可再生資源的巨大浪費。
北方地區棄風(fēng)限電的原因主要有以下三個(gè)方面：一是電網(wǎng)接入能力未能滿(mǎn)足電源要求。由于我國部分地區電網(wǎng)輸電能力受限，電源建設超前于電網(wǎng)建設，使風(fēng)電機組無(wú)法接入或接入受限。二是北方地區供暖季供熱機組負荷壓縮風(fēng)電負荷。我國北方地區供暖期內供熱機組采用“以熱定電”的調度模式，為滿(mǎn)足正常供熱負荷，熱電聯(lián)產(chǎn)機組一般要求增加電負荷。當地用電負荷沒(méi)有有效增長(cháng)時(shí)，就會(huì )限制風(fēng)電負荷，造成棄風(fēng)限電。三是就地消納能力有限。部分經(jīng)濟欠發(fā)達地區電源消納范圍內負荷有限，遠距離輸送不配套時(shí)，風(fēng)電負荷受限。
儲能技術(shù)
儲能方法可分為物理、電磁、電化學(xué)和相變儲能四大類(lèi)型，其中物理儲能技術(shù)（包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能）采用水、空氣等作為儲能介質(zhì)，并且儲能介質(zhì)在存儲釋放過(guò)程中不發(fā)生物性變化。目前，抽水蓄能電站是目前廣泛使用的物理儲能技術(shù)，但北方地區受水資源分布、選址條件、大規模移民、建設周期長(cháng)等條件的制約，可開(kāi)發(fā)建設的地區和規模有限，無(wú)法滿(mǎn)足電網(wǎng)因風(fēng)電快速發(fā)展而快速增長(cháng)的調峰需求。物理儲能中，壓縮空氣儲能適用的功率等級和技術(shù)成熟度高，是一種適合大規模、超大規模電力系統的電力儲能技術(shù)，目前已實(shí)現了商業(yè)化應用?；瘜W(xué)儲能包括鉛酸電池、鋰電池等利用化學(xué)元素作為儲能介質(zhì)，因儲存釋放過(guò)程中存在儲能介質(zhì)的二次污染，目前尚未達規?；?、商業(yè)化程度。
因此，壓縮空氣儲能技術(shù)恰恰克服了抽水蓄能在應用中的受限約束，其選址條件和建設環(huán)境要求相對簡(jiǎn)單，建設周期短、系統靈活度高、調峰能力強，特別適用于我國北方風(fēng)能資源富集而水資源匱乏的地區。該技術(shù)的應用能夠很好地解決風(fēng)電限電這一限制我國北方地區風(fēng)電發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，是一種極具開(kāi)發(fā)潛力的儲能技術(shù)。目前，美國、德國的壓縮空氣儲能電站已經(jīng)成功運營(yíng)二、三十年，正在朝著(zhù)大型化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，技術(shù)經(jīng)驗證已經(jīng)成熟穩定。
另一種可實(shí)現商業(yè)化的儲能系統為電能蓄熱系統，即將電網(wǎng)低谷間不能上網(wǎng)的電量作為能源來(lái)加熱蓄熱介質(zhì)，并將其儲藏在蓄熱裝置中?；蚶酶邷厮顭?，將水加熱到一定的溫度，使熱能以顯熱的形式儲存在水中，當需要用熱時(shí)，將其釋放出來(lái)提供采暖用熱需要。這種系統的優(yōu)點(diǎn)是：平衡電網(wǎng)峰谷負荷差；充分利用廉價(jià)的低谷電，降低運行費用；系統運行的自動(dòng)化程度高，無(wú)噪聲，無(wú)污染，無(wú)明火。
儲能技術(shù)可以削峰填谷、節約能源；儲能對于提高電網(wǎng)應對事故的處理能力、提高電網(wǎng)效率、提高電能質(zhì)量以及保證電網(wǎng)安全有重要意義。
發(fā)展建議
為了解決當前風(fēng)電大規模開(kāi)發(fā)的技術(shù)瓶頸，降低風(fēng)電間歇性及波動(dòng)性對電網(wǎng)穩定性的影響，減少棄風(fēng)限電對電力企業(yè)的影響，在風(fēng)電集中開(kāi)發(fā)的我國北方地區建設大規模儲能電站，利用儲能電站的雙調節功能，低谷吸納電網(wǎng)多余電力儲能，減少風(fēng)電棄風(fēng)；在用電高峰期為電網(wǎng)提供快速優(yōu)質(zhì)的調峰電源，增強電網(wǎng)調峰能力，進(jìn)而提高電網(wǎng)運行的安全穩定性和風(fēng)電機組利用率，減少風(fēng)電棄風(fēng)和提高清潔能源發(fā)電比例。
同時(shí)，利用北方地區冬季風(fēng)電棄風(fēng)停機發(fā)電供熱，替代當地燃煤鍋爐，緩解電網(wǎng)調峰壓力，充分利用夜間低谷電制熱蓄熱，具有典型的蓄能作用，對于減少各種排放、降低一次能耗和緩解當地一次能源緊張等方面具有非常積極的作用。
在實(shí)際應用中，規?；脙δ芗夹g(shù)尚存在如下兩方面的制約因素：成本性制約，企業(yè)選擇技術(shù)方案必須考慮系統經(jīng)濟性指標，而目前能夠實(shí)現商業(yè)化的如壓縮空氣儲能對關(guān)鍵設備的選擇要求仍比較嚴格。因此關(guān)鍵材料、關(guān)鍵設備制造工藝和能量轉化效率等因素直接影響系統經(jīng)濟性。政策性制約，國內2010年通過(guò)的《可再生能源法修正案》中第一次提到利用儲能技術(shù)，而后國家各相關(guān)部委與省級政府出臺了部分法規、規劃等，但是目前國內尚沒(méi)有完善的鼓勵儲能規?；茝V的政策法規出臺，如儲能補貼、電價(jià)等。從國外發(fā)達國家儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展軌跡分析，政策對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號