储能电站,不只对电网的安全稳定提供帮助,关键时刻,应对极端天气影响,保护重要用户的供电也是功不可没。
储能电站的种类
传统的储能技术按照类型来分主要分为物理储能、电化学储能、化学储能、电磁储能和相变储能等。目前应用较多的是物理储能和电化学储能。
抽水蓄能电站属于成熟的物理储能技术,对地理条件要求较高,绿色环保,一般由电网公司投资建设和运行。
压缩空气储能电站也属于物理储能技术,主要利用报废矿井、洞穴以及储气罐等空间储能,基本不受地理条件限制,安全系数较高,寿命较长,但能量密度低,投资成本相对较高。
电化学储能电站,是通过化学反应进行电池正负极的充电和放电,实现能量转换。传统电化学储能技术以铅酸电池为代表,由于其对环境危害较大,逐渐被锂离子电池、铅炭电池、液流电池所替代。
目前,电化学储能技术性能不断提升、成本持续下降,储能系统规模化应用已达到其商业化运营的技术经济拐点,成为目前储能产业研发创新的重点领域。
电化学储能的响应速度较快,基本不受外部条件干扰,但投资成本高、使用寿命有限,且单体容量有限。
目前,锂电池储能电站的装机规模占电化学储能电站项目的70%以上。
储能电站的技术水平
从应用领域来看,储能电站目前还可以划分为电网侧储能和用户侧储能。电网侧储能电站主要由电网公司建设和运维,主要用于解决局部电网输送瓶颈,起到削峰填谷等作用。
用户侧储能电站由电力用户负责建设和运维,主要用来利用峰谷电价差,降低企业和用户的用能成本,同时还可以提供紧急备用供电。
目前国内容量最大的电化学储能电站为江苏昆山储能电站,该电站为百兆瓦级电池储能电站,由8个单体电站组成,总容量101 MW,采用磷酸铁锂电池方案,以4回35kV线路接入220kV昆山变35kV侧。
目前世界上最大的电池储能系统是澳大利亚的霍恩斯代尔电力储备系统,它的电池由特斯拉制造,该项目最初的储能容量为100MW,但后来有所扩大,现在的容量为150MW。
据悉,美国的特斯拉已经开始在加州建设一个电池储能项目,该项目容量182.5 MW,计划安装256台特斯拉Megapack电池。如果建成,该项目将会是世界上容量最大的电化学储能电站。
储能电站的应用前景
随着我国电力市场改革的深入推进, 储能电站既可以为大用户提供套利空间, 也可以为市场参与者提供调频、调峰等辅助服务。但是前期投资过大也是困扰电化学储能电站建设的一大痛点。据估算,百兆瓦级电化学储能电站的建设投资,如采用磷酸铁锂电池方案,总造价在3~4亿元人民币左右,钛酸锂电池方案则更高。
但是同时也要看到,储能电站的收益往往是多方面的,既需要评估投资主体的主要收益,同时还要考虑到其他隐性的经济效益和社会效益,如新能源接入、辅助调频应用以及降低重要用户停电损失等。当然,储能系统的安全性问题同样需要引起我们的足够重视。
随着储能技术的发展以及单位成本的降低,储能系统在电网侧和用户侧的应用前景值得期待。