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2013年底,大部分國家共有40個(gè)風(fēng)電儲能項目(含運行、在建及規劃中項目),裝機量約241MW,3/2的項目分布在歐美國家。其中美國的風(fēng)電場(chǎng)儲能裝機規模占比非常大;歐洲電池儲能技術(shù)在風(fēng)電場(chǎng)中的應用處于初級階段;中國逐漸開(kāi)始開(kāi)展風(fēng)電場(chǎng)儲能示范項目。鋰離子電池、先進(jìn)鉛酸電池、液流電池和鈉硫電池是風(fēng)電場(chǎng)儲能中應用較多的四種技術(shù),在項目數量、裝機容量方面,份額都超過(guò)了80%。
分布式發(fā)電及微網(wǎng)日益成為能源領(lǐng)域的應用熱點(diǎn)之一,按照國家能源規劃,到2020年,分布式發(fā)電的裝機容量將達到2.1億千瓦,占全國總裝機的11%,而儲能將是分布式發(fā)電微網(wǎng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)。儲能在分布式發(fā)電及微網(wǎng)中主要起到穩定系統輸出、起到備用電源作用以及提高分布式發(fā)電系統調度靈活性。分布式發(fā)電及微網(wǎng)項目主要應用于社區、工業(yè)、商業(yè)、用戶(hù)、偏遠地區、軍用等領(lǐng)域。其中,社區類(lèi)的項目數量是較多的,占所有項目數量的50%,主要分布在美國和日本。其次是海島和偏遠地區類(lèi)儲能項目,分別占總項目數量的12%和9%,主要在中國和美國。
美國是開(kāi)展儲能調頻項目較多的國家,比較知名的項目有紐約州Stephentown20MG儲能電站、AES紐約州8MG儲能電站等。智利也開(kāi)展了一些調頻儲能項目,如AES公司在智利北部電網(wǎng)投用的三個(gè)儲能項目。中國也開(kāi)始進(jìn)行儲能調頻電站試點(diǎn)。2013年9月,中國靠前個(gè)調頻儲能電站北京石景山熱電廠(chǎng)電池儲能項目正式投運。
北美、歐洲、亞太地區是儲能項目開(kāi)展較多的地區。美國擁有大部分國家近一半的示范項目,2013年投運了幾個(gè)裝機規模非常大的項目,如AES位于Dayton市的40MW調頻項目、毛伊島10MW風(fēng)電場(chǎng)項目等,使其大部分國家裝機規模初次超越日本,位居靠前。歐洲近幾年計劃大力推動(dòng)可更新能源發(fā)電,德國、英國、法國、西班牙等國相繼在2013年開(kāi)展了若干項目,涉及輸配、智能城市、海島微網(wǎng)等領(lǐng)域,特別是德國目前已有30MW的項目獲得補貼。日本儲能項目裝機容量?jì)H次于美國,僅NGK公司的裝機量就超過(guò)了300MW。
中國儲能項目近兩年發(fā)展較快,分別在可更新能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電及微網(wǎng)以及電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域部署了一些儲能項目。從應用上看,按裝機容量分,儲能在可更新能源并網(wǎng)領(lǐng)域的比例較高,占51%,電力輸配、分布式發(fā)電及微網(wǎng)、以及輔助服務(wù)也是應用的要點(diǎn)領(lǐng)域,分別占比19%、8%以及16%。伴隨著(zhù)中國的能源結構調整,儲能技術(shù)市場(chǎng)成為了一片“藍海”。中國風(fēng)能、太陽(yáng)能“處處都有,但不是時(shí)時(shí)都有”。瓶頸是儲能,儲能技術(shù)在其中起到了至為關(guān)鍵的作用。
從技術(shù)上看,截至到2013年,鈉硫電池的裝機比例仍舊較高,約占45%,其次是鋰離子電池和鉛蓄電池,分別占32%和12%。全釩液流電池也開(kāi)始應用于風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電的調儲。2013年,中國儲能項目累計裝機容量從2012年的47.7MW上升至6,4.9MW,增長(cháng)率為36%。隨著(zhù)越來(lái)越多的示范項目在中國運行,預計到2020年,中國儲能市場(chǎng)規模將達到約136.97GW(其中包含抽水蓄能、儲熱等技術(shù)),占2020年全國發(fā)電總裝機量1800GW的7.6%。
日前,中國萬(wàn)向控股有限公司在上海宣布,通過(guò)其全資子公司普星聚能公司與日本電氣股份有限公司(NEC)設立合資公司,日電以1億美元收購萬(wàn)向旗下A123公司的蓄電系統集成部門(mén)(A123EnergySolutions),目標瞄準大部分國家能源市場(chǎng)。日電曾是萬(wàn)向收購A123的同臺對手。A123資產(chǎn)進(jìn)入競拍階段時(shí),萬(wàn)向面臨的數個(gè)競爭對手都是世界500強企業(yè),如江森自控、日電和西門(mén)子等,其中江森自控與日電結成的聯(lián)合競拍體是萬(wàn)向非常大的競爭對手?梢(jiàn)世界上許多公司都看好儲能電池的市場(chǎng)前景。
電池業(yè)務(wù)分為動(dòng)力電池、啟動(dòng)電源以及電網(wǎng)儲能三部分。萬(wàn)向要的是動(dòng)力電池業(yè)務(wù),而原先萬(wàn)向的競標對手江森自控的目標是啟動(dòng)電池,日電的目標是蓄電池。近年電動(dòng)車(chē)業(yè)務(wù)方興未艾,需要打破的核心技術(shù)是儲能電池,F在動(dòng)力電池有各種流派,比亞迪是磷酸鐵鋰電池,特斯拉是鎳鈷鋁鋰電池。較近美鋁加拿大公司和以色列Phinergy公司在蒙特利爾向大眾展示鋁-空氣電池,號稱(chēng)可續行3000公里。但鋁-空電池現階段還是不可逆的,也就是不可循環(huán)的,只是一次性電池。裝在車(chē)上做負較的鋁片在反應后(變成氫氧化鋁)得撤掉、換成新鋁片。不光加水那么簡(jiǎn)單,當然離實(shí)用還有許多問(wèn)題要解決。
可更新能源是今后能源結構調整的方向,但只有儲能問(wèn)題解決了,我們才可能真實(shí)的邁進(jìn)可更新能源的時(shí)代。真實(shí)影響未來(lái)能源大格局的就是儲能技術(shù),儲能技術(shù)很可能就是下一個(gè)能源革命里面較重要打破的方向。如果誰(shuí)在儲能技術(shù)上,做出一個(gè)重大打破,都是對人類(lèi)發(fā)展的巨大貢獻,F在各種儲能電池技術(shù)層出不窮,美國前能源部長(cháng)諾貝爾獎獲得者朱棣文辭職后回到斯坦福大學(xué)研究加密鋰電池。納硫、鐵鉻、全釩、鋅空、鋁空等等儲能電池層出不窮,特斯拉電動(dòng)汽車(chē)號稱(chēng)他們的優(yōu)勢在電池管理技術(shù)。儲能技術(shù)正出現爆發(fā)性增長(cháng)態(tài)勢。
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