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“光伏+储能”开启光伏应用新格局

导读: 现有化学储能电池能效高,机动灵活,规模可大可小,技术进步也相对较快,但它的缺点也显而易见。杨裕生在会上多方位、多角度提出了化学储能电池的技术评价要素,他指出,只有对其提出要求和规范才能够良性竞争并应用于光伏电站。

太阳能转换电能是永不枯竭的清洁能源,但太阳能发的电无法恒定,必需有储能装置配套运行。”中国工程院院士杨裕生在2018中国“光伏+储能”技术融合创新应用大会上指出,储能电池是微电网不可缺少的部件,而我国现有储能技术其实已可胜任其责。

安全为储能重中之重

现有化学储能电池能效高,机动灵活,规模可大可小,技术进步也相对较快,但它的缺点也显而易见。杨裕生在会上多方位、多角度提出了化学储能电池的技术评价要素,他指出,只有对其提出要求和规范才能够良性竞争并应用于光伏电站。

他将大规模储能电池要求的十大性能分为三个层次:第一位重要的是高安全性;第二位的要求是高转换效率、长循环寿命、价格低廉、使用方便,这与产品经济效益息息相关;第三位的要求是资源丰富、环境友好、可耐寒热、高比能量、高比功率。只有满足这些要素,才能促进技术进步,使“光伏+储能”的成本降下来。

杨裕生表示,安全性是储能电池技术评价的第一要素。化学储能电池燃烧、起火现象不断,会给光伏电站带来极大的经济损失,严重影响了当今化学储能市场的发展。

“绝对安全的电池是没有的,各种电池都可能发生燃烧、爆炸事故。”杨裕生指出,首先用户要承认电池组像汽油箱那样,是一种含高能物质的部件,有危险性的本质。

其次,要将使用电池作为使用易燃、易爆物品和高电压器件一样对待。最后,要认真研究降低电池事故概率的措施,各种电池的安全性差别很大,要适当对待。

铅炭电池大量用于储能电站

“经济效益是储能电池第二要素,蓄电的直接经济效益从初投资、充放深度与运营成本等多项指数按照公式计算可以得出,寿命越长、成本越低、能效越高的电池经济效益越高。”杨裕生介绍说,在现有化学储能电池中,拥有安全、廉价、成熟产品的铅炭电池大量应用于我国大型“光伏+储能”电站中。

铅炭电池因其寿命长,如今已在储能电站中大量使用。相比其他类型的电池来说,铅炭电池具有安全、环境友好、比功率较高、资源循环利用、循环寿命较长、能量转换效率较高等特点。虽然比能量不及锂离子电池,而且造价不低,但废电池的价值较高,可以在一定程度上补偿电池本身的价格。

反观锂离子电池,虽然能量高、效率高、功率高,而且循环寿命也相对较长,但其安全性不容忽视。

锂离子电池中的电解液是用易燃的溶剂配制而成,正、负电极上的氧化剂和还原剂只隔一层约20微米厚的隔膜;电池组运行(或停放)时,当某一节电池达到一定温度,氧化剂和还原剂均易与电解液发生大量生热的化学反应———热失控。

热失控极易引起连锁反应,在大规模储能中一旦发生,后果将不堪设想。所以若是应用锂离子电池储能,则必须采取严格的安全技术措施和管理制度。

“光伏+储能”应用新格局

如今分布式光伏市场火爆,户用光伏占据了光伏市场的半壁江山。针对此现状,杨裕生表示,应大力发展小型光伏发电。他指出,小型“光伏+储能”应用系统,项目不必集中于西北,而是应该建在用户身旁,这样可以免去远距离输电线路和线路损耗,在其中建设风电—光伏—储能微电网,还可与大电网进行互补。而在居民区,除了利用屋顶,还可以利用墙面发展户用光伏储能系统。

另外,杨裕生呼吁,加大新水系储能电池研究的投入。他指出,专项发展有机电池、锌锰系电池等规模蓄电专用水系电池,这或许有助于制定正确的“光伏+储能”发展路线,摆脱现在“摸着石头过河”的窘境。

他建议,“光伏+储能”应用系统应该加紧演示,以切实验证其拥有的经济效益。只要相关政策合理,既能促进又不过度,便可以进入良性发展循环。另外,对于各种技术路线不要存在偏见,使各家各展其所长,才能使市场良性竞争、百花齐放。

来源:中国电力报

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