我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)必須攻克儲(chǔ)能關(guān)
最近幾年，我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，但產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟，特別是一些關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)，難以滿足整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，制約了該產(chǎn)業(yè)前進(jìn)的步伐。如在風(fēng)電、光伏發(fā)電等領(lǐng)域，由于缺少化學(xué)大容量?jī)?chǔ)能電池等儲(chǔ)能技術(shù)的支持，發(fā)展速度受到嚴(yán)重制約。如何破解這些瓶頸?化工技術(shù)能不能提供解決方案?全國(guó)政協(xié)委員、全國(guó)燃料電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)副主任委員、上海神力科技有限公司總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)胡里清博士發(fā)表了自己的觀點(diǎn)。
化學(xué)大容量?jī)?chǔ)能電池等儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)是世界最前沿的技術(shù)，也是新能源產(chǎn)業(yè)取得突破性發(fā)展的核心;我國(guó)要在新能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超越式發(fā)展，需要從國(guó)家層面加強(qiáng)對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)的支持力度。在目前這些關(guān)鍵技術(shù)不成熟的情況下，政府應(yīng)鼓勵(lì)各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)合作，引導(dǎo)關(guān)聯(lián)技術(shù)、上下游產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)和研究單位之間的合作發(fā)展，以推動(dòng)整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)走上快速發(fā)展道路。
我國(guó)風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電等新能源發(fā)電技術(shù)應(yīng)用已走在世界前列，但風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電的最大缺點(diǎn)是受天氣、季節(jié)、時(shí)間的約束非常大，發(fā)電不穩(wěn)定。根據(jù)國(guó)家電監(jiān)會(huì)發(fā)布的《風(fēng)電、光伏發(fā)電情況監(jiān)管報(bào)告》，由于缺乏具體的風(fēng)電送出和風(fēng)電消納方案，大規(guī)模風(fēng)電送出消納的矛盾日益突出。2010年1～6月，風(fēng)電未收購(gòu)電量達(dá)27.76億千瓦時(shí)。中國(guó)電科院論證了內(nèi)蒙古電網(wǎng)的承受能力為8%～10%，結(jié)果約一半風(fēng)電無(wú)法上網(wǎng)而被舍棄。
對(duì)此，我國(guó)必須不失時(shí)機(jī)地開(kāi)發(fā)大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能技術(shù)與新能源發(fā)電技術(shù)合作。這既可解決風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性問(wèn)題，穩(wěn)定可靠地并入電網(wǎng)，又可與風(fēng)電、光伏電組成離網(wǎng)綠色電力系統(tǒng)，為智能電網(wǎng)的建設(shè)提供關(guān)鍵技術(shù)。
研究表明，如果風(fēng)能發(fā)電裝機(jī)占發(fā)電總量的比例在10%以內(nèi)，依靠傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)基本可以保證電網(wǎng)安全;如果風(fēng)能發(fā)電所占比例達(dá)到20%甚至更高，電網(wǎng)的調(diào)峰能力和安全運(yùn)行將面臨巨大挑戰(zhàn)。但如果為風(fēng)電場(chǎng)配置20%左右額定功率的儲(chǔ)能電池，就可以平滑90%以上的電力輸出;如果為風(fēng)電場(chǎng)配備50%以上功率的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能電池，風(fēng)電場(chǎng)還能具有削峰填谷的功能。至于光伏發(fā)電，由于發(fā)電和用電時(shí)間往往不同步，需要配備20%～50%的儲(chǔ)能電池以平滑發(fā)電與用電之間的時(shí)間差。
現(xiàn)在最重要的事，是加快開(kāi)發(fā)高效而實(shí)用的儲(chǔ)能電池。目前世界發(fā)展最快的大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)是全釩液流儲(chǔ)能電池(VRB)，這是一種新型清潔能源存儲(chǔ)裝置。與目前市場(chǎng)上的鉛酸蓄電池、鎳氫電池相比，具有功率大、壽命長(zhǎng)達(dá)15年以上、價(jià)格低、可靠性高、操作和維修費(fèi)用少、綠色無(wú)污染等明顯優(yōu)勢(shì)，并能支持頻繁大電流充放電;可廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電裝置配套儲(chǔ)能設(shè)備，也可用于再生能源并網(wǎng)發(fā)電、城市電網(wǎng)儲(chǔ)能、遠(yuǎn)程供電、UPS系統(tǒng)等領(lǐng)域。
全釩液流儲(chǔ)能電池的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是高性能離子膜，如果從國(guó)外進(jìn)口，成本高昂。目前在國(guó)內(nèi)有多家企業(yè)包括神力科技公司都在開(kāi)展自主研發(fā)，依靠創(chuàng)新的化學(xué)工藝，開(kāi)發(fā)低成本、具有更高的能量效率的離子膜產(chǎn)品，現(xiàn)在一些企業(yè)已有突破，取得了階段性成果，可望在“十二五”期間實(shí)現(xiàn)大容量全釩液流儲(chǔ)能電池的規(guī)；a(chǎn)。
相對(duì)于風(fēng)電、光伏電技術(shù)的發(fā)展，目前我國(guó)儲(chǔ)能電池技術(shù)尚不成熟，成為新能源發(fā)電系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。我建議政府有關(guān)部門支持儲(chǔ)能電池的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化力度，支持風(fēng)電與儲(chǔ)能電池、光伏電與儲(chǔ)能電池、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電與儲(chǔ)能電池等多種形式的技術(shù)組合示范項(xiàng)目，制定政府采購(gòu)、補(bǔ)貼政策、鼓勵(lì)應(yīng)用政策等，引導(dǎo)推動(dòng)此類綠色發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用推廣。
全釩液流儲(chǔ)能電池與風(fēng)電、光伏電組合成離網(wǎng)或微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，對(duì)于孤島、離網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)來(lái)說(shuō)，是最佳綠色能源組合。我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電投資巨大，如果真正解決儲(chǔ)能問(wèn)題，讓發(fā)出的電最大限量的上網(wǎng)，將給企業(yè)和國(guó)家?guī)?lái)巨大的效益，同時(shí)化學(xué)大容量?jī)?chǔ)能電池也將成為一個(gè)新興的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。
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