2020-06-19 23:01:57 sunmedia 992
國務院辦公廳11月19日發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014~2020年)》指出,要大幅增加風電、太陽能等可再生能源和核電消費比重,2020年非化石能源占一次能源消費比重將達到15%。而作為能源結(jié)構調(diào)整的支撐產(chǎn)業(yè)和關鍵推手,儲能產(chǎn)業(yè)首次被列入重點創(chuàng)新領域?qū)懭雵壹壞茉匆?guī)劃文件。
在日前召開的2014年中國儲能電池材料及技術大會上,與會專家表示,大規(guī)模儲能技術是實現(xiàn)可再生能源普及應用的瓶頸技術,面臨著成本、性能、技術選擇、安全性等諸多問題,目前仍處于示范為主的初期發(fā)展階段。但國家發(fā)改委能源研究所高虎判斷,2015年開始,儲能技術將逐步開始商業(yè)化,2020年后,儲能系統(tǒng)將成為電力生產(chǎn)運營的必備部分,預計2030年儲能技術將進入大規(guī)模發(fā)展期。
棄風棄光率居高不下
近兩年,我國多地頻發(fā)嚴重霧霾天氣,“等風來”成為人們最殷切的企盼。這是一種戲謔,更是一種無奈。這背后折射出的是以化石能源為主宰的發(fā)展方式已經(jīng)超出了環(huán)境的承載負荷,發(fā)展風電、太陽能、潮汐能等清潔能源上升為國家的戰(zhàn)略選擇。
國務院辦公廳11月19日發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014~2020年)》指出,將大力發(fā)展風電和太陽能發(fā)電,重點規(guī)劃建設9個大型現(xiàn)代風電基地以及配套送出工程,大力發(fā)展分散式風電,穩(wěn)步發(fā)展海上風電;有序推進光伏基地建設,加快建設分布式光伏發(fā)電應用示范區(qū)。到2020年,風電裝機將達到2億千瓦,光伏裝機達到1億千瓦左右。
但需特別留意的是,風能、太陽能等可再生能源具有不連續(xù)、不穩(wěn)定、不可控的非穩(wěn)態(tài)特性,加之我國優(yōu)質(zhì)風、光自然資源分布與用電負荷重心分布之間的錯位矛盾,棄風、棄光等影響可再生能源利用效率的問題始終伴隨著我國風電、光伏行業(yè)的發(fā)展。
中國科學院大連化學物理研究所張華民指出,“2013年全國棄風率達11%(150億度),平均棄光率為10%,造成嚴重經(jīng)濟損失?!绷硗庥薪y(tǒng)計顯示,內(nèi)蒙古風能產(chǎn)出量其實每年可以達到3000小時/年,但目前只有1800小時/年,而吉林應該達到2700~2800小時/年,現(xiàn)在只有1500多小時/年。
儲能的重要意義在此顯現(xiàn)出來。張華民表示,“大規(guī)模儲能技術可調(diào)控風能、太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定、不連續(xù)性,實現(xiàn)安全、穩(wěn)定供電,是實現(xiàn)能源多樣化的核心技術?!币虼?,儲能首次被作為“9個重點創(chuàng)新領域”和“20個重點創(chuàng)新方向”寫入國家級能源規(guī)劃文件。
“各種相關政策已經(jīng)對市場釋放出積極信號,”中國電池工業(yè)協(xié)會理事長韓作梁表示,“儲能電池行業(yè)未來市場潛力不可限量。”
商業(yè)化需突破技術難關
除了大型風光并網(wǎng)項目外,儲能技術還廣泛應用于分布式發(fā)電、微電網(wǎng)、通信基站和新能源汽車等領域。
中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截止到2013年底,全球儲能累計裝機容量達到736兆瓦,增速平穩(wěn)。
2014年第一季度,新增裝機容量15兆瓦。在運行項目197個、規(guī)劃和在建項目130,共計327個項目。在中國,截至2013年10月底,累計運行、在建及規(guī)劃的項目總量近60個,裝機規(guī)模超過75兆瓦。
目前來看,我國儲能產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展的初期階段,以應用示范為主。儲能技術面臨著成本、性能、技術選擇、安全性等問題。“如果儲能本身的技術性問題解決不了,商業(yè)推廣就無從談起,這是前提條件?!毕嚓P專家表示。
此外,我國還沒有出臺與儲能相關的政策體系和價格機制,其中儲能電站一次性資金投入基本都能算清楚,可是電站運行成本、維護成本和折舊成本仍沒有清晰的界定標準,給儲能技術應用的商業(yè)化運營帶來巨大挑戰(zhàn)。
據(jù)了解,儲能行業(yè)財政補貼有關政策、辦法目前還比較少;示范項目缺乏持續(xù)跟蹤和及時反饋,還沒有明確的電價和成本核算體系和成本回收等行動方案;鼓勵和吸引投融資方面的政策也顯不足。專家建議,應制定相應的財政扶持政策,探索建立與電力市場化運營相配套的儲能價格機制。
但中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院汪家紅樂觀地指出,目前,通訊基站儲能領域已具備完全的商業(yè)化市場,伴隨4G網(wǎng)絡的快速建設,處于快速發(fā)展期,預計到2015市場規(guī)模會達到20億元;國內(nèi)孤島微網(wǎng)等方面,已經(jīng)初步具備商業(yè)化價值;伴隨新能源汽車的普及程度的增加,充換儲放一體作為新能源汽車運營的補充,商業(yè)化程度日益成熟,各種相關利好政策已經(jīng)對市場釋放出積極信號,吸引著比亞迪公司、珠海銀通隆、中航鋰電、天津力神等知名企業(yè)的參與和關注。
隨著儲能各種能源技術路線的逐漸成熟、儲能成本的持續(xù)下降以及相關政策的逐步完善,電網(wǎng)對儲能的需求有望逐步釋放。高虎判斷,2015年開始,儲能技術將逐步開始商業(yè)化,2020年后,儲能系統(tǒng)將成為電力生產(chǎn)運營的必備部分,預計2030年儲能技術將進入大規(guī)模發(fā)展期。
梯級利用成儲能電池產(chǎn)業(yè)新機遇
作為電動汽車用動力鋰電池,容量衰減至額定容量的80%時,電動汽車的續(xù)航里程會明顯減少,失去使用價值,但對于儲能系統(tǒng)來說仍具有較大的使用價值。此外,從環(huán)保方面考慮,雖然鋰電池環(huán)境污染性相對較小,但是其中的鎳、鈷、錳等金屬元素以及各類鋰鹽、有機溶劑等物質(zhì)仍然具有一定的易燃性、浸出毒性和腐蝕性,直接丟棄造成的后果不容小覷。
中國汽車技術研究中心專家曾預測,我國動力鋰電池未來報廢量將快速增長,2015年動力鋰電池累計報廢量約為2萬~4萬噸,2020年將達到12萬~17萬噸。
因此,汪家紅在會上指出,動力鋰電池的回收需要遵循“誰制造誰回收”責任體制,通過推行回收責任制建立動力鋰電池的回收利用體系,保證回收來源。
目前,已有企業(yè)在這方面做出了積極嘗試。山東威能環(huán)保電源有限公司日前新上的“廢舊鋰離子動力電池回收處理和綜合利用”項目,總投資額17億元,建設期限3年,實施后每年可回收動力電池30億安時,回收金屬25500噸以上,價值20400萬元,循環(huán)利用舊電池容量約24億Ah,可組建儲能站實現(xiàn)能源充分利用7200兆瓦時。威能公司總經(jīng)理熊俊威解釋道,當汽車鋰電池從100%容量衰減到70%容量時,公司可在通信基站、工業(yè)備用電源等領域以儲能電池形式繼續(xù)使用,同時也可以應用到家庭備用電源;當鋰電池衰減到40%以下,公司可以進行資源化處理,對鋰電池電解液、正負兩極、隔膜中有價值的材料進行提取制備和可持續(xù)利用。
專家表示,該項目作為國內(nèi)數(shù)量不多的大規(guī)模專業(yè)鋰離子電池回收處理和綜合利用項目,對我國今后在該領域的發(fā)展具有示范性和帶動性作用。
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山東威能攻破鋰電低溫充放電難題
記者在日前舉辦的2014中國儲能電池材料及技術大會上了解到,山東威能環(huán)保電源有限公司解決了電池低溫充放電這個國際性難題,其生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動力電池在零下40攝氏度的低溫下,充電和放電性能依然可以保持常溫時的性能。
中國電池工業(yè)協(xié)會理事長韓作梁表示,鋰離子電池在我國儲能領域應用較為廣泛,尤其是磷酸鐵鋰電池在發(fā)電系統(tǒng)和新能源汽車領域具有較高的應用量。上半年,我國鋰離子電池進出口順差達到6.7億美元,同比增長40%。
據(jù)了解,磷酸鐵鋰電池有高比能量、高比功率、高能量轉(zhuǎn)換效率、長循環(huán)壽命等優(yōu)點,但目前存在低溫時難以放電和充電的問題,低溫性能差是國際性難題。
為了有效提高磷酸鐵鋰動力電池的低溫性能,山東威能環(huán)保電源有限公司和青島大學主要從四方面著手進行改進:一是磷酸鐵鋰正極材料納米化;二是負極采用復合石墨,如鱗狀石墨、塊狀石墨、碳纖維和MCMB等一些碳材料進行復合使用;三是電解液選用低熔點的溶劑和增加提高低溫電導率的添加劑;四是電池結(jié)構優(yōu)化。他們采用創(chuàng)新的設計和工藝,優(yōu)化了鋰離子動力電池的正極材料,同時以安全、穩(wěn)定、低成本的負極材料及經(jīng)過配方調(diào)整的電解液等材料與之匹配,對電池結(jié)構設計進行優(yōu)化,使磷酸鐵鋰材料充分發(fā)揮其材料性能。
根據(jù)專家鑒定,威能低溫磷酸鐵鋰動力電池,在55攝氏度高溫環(huán)境下,放電容量不小于額定容量的95%,在零下40攝氏度低溫環(huán)境下,放電容量不小于額定容量的80%。其安全性能優(yōu)于行業(yè)標準規(guī)定。可廣泛用于對電池安全性要求極高的礦燈、電動車以及軍用和航天等領域。
山東威能鋰離子動力電池3億Ah項目于9月投產(chǎn)。新建廠房32000平方米、實驗室6800平方米,新增設備1400臺/套、實驗檢測設備200多臺/套,并建設模塊及電池包自動生產(chǎn)線4條,達到國內(nèi)一流水平。
據(jù)悉,威能鋰離子電
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池不僅廣泛用于電力系統(tǒng)的儲能方面,而且已經(jīng)與上汽申沃、南京金龍、中通、歐輝、沂星、吉利、眾泰等國內(nèi)多家企業(yè)達成合作,部分已完成裝配生產(chǎn),并已批量出口捷克、德國、美國、比利時、法國、新加坡等歐美、東南亞市場。(高晨
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