【計鵬視角】儲能(néng)産業發(fā)展的幾大技術方向(xiàng)
發(fā)布時間:
2018-06-06 09:18
分類:
計鵬視角
目前全球和中國(guó)儲能(néng)累計裝機中,抽水蓄能(néng)最高,占比超過(guò)90%,熔融鹽儲熱第二,電化學(xué)儲能(néng)排名第三;從發(fā)展速度來看,電化學(xué)增長(cháng)較快,截至 2016 年底,全球電 化學(xué)儲能(néng)裝機規模達 1756.5MW,近 5 年複合增長(cháng)率 27.5%,其中以锂離子電池累計規模最大,超過(guò)50%以上。
電化學(xué)儲能(néng)具有設備機動性好(hǎo)、響應速度快、能(néng)量密度高和循環效率高等優勢,是當前儲能(néng)産業發(fā)展和研究的熱點,主要應用在電網輔助服務、可再生能(néng)源并網、電力輸配、分布式發(fā)電及微網領域。從我國(guó)已投運的電化學(xué)儲能(néng)項目來看,分布式發(fā)電及微網領域的裝機規模最大,其餘依次爲可再生能(néng)源并網領域、電力輔助服務領域和電力輸配領域。
從技術方向(xiàng)來分類,主流電化學(xué)儲能(néng)技術包括先進(jìn)鉛酸電池、锂離子電池、液流電池和鈉硫電池等。
傳統鉛酸蓄電池憑借其安全可靠、 容量大、性價比高等優點,在儲能(néng)領域仍具有穩固的地位。特别近年來,以鉛炭電池爲代表的新興鉛酸技術的出現,大大彌補了傳統鉛酸電池比能(néng)量低、壽命短等缺點,使其在大規模儲能(néng)領域的應用成(chéng)爲可能(néng)。
锂離子電池由正負電極、隔膜、電解液組成(chéng),具有能(néng)量密度大、工作溫度範圍寬、無記憶效應、可快速充放電、環境友好(hǎo)等諸多優點,目前在國(guó)内已廣泛應用于各類 電子産品、新能(néng)源車和電化學(xué)儲能(néng)等領域。特别受下遊新能(néng)源車動力電池需求增長(cháng)拉動,産業規模和技術發(fā)展加速,技術和産業鏈正在進(jìn)一步成(chéng)熟。
液流電池具有充放電性能(néng)好(hǎo)、循環壽命長(cháng)的特點,适合大規模儲能(néng)應用。目前較爲成(chéng)熟的液流電池體系有全釩、鋅溴、鉻鐵、多硫化鈉 -溴等雙液體系,目前應用和研究最廣的爲全釩液流電池,但由于成(chéng)本過(guò)高、體積密度低等原因,産業還(hái)處于起(qǐ)步階段。鋅溴、鉻鐵、多硫化鈉等電池的技術或被(bèi)壟斷、或處于研發(fā)階段,未能(néng)實現産業化。
鈉硫電池以單質硫和金屬鈉爲正負 極,β-氧化鋁陶瓷爲電解質和隔膜,其工作溫度在 300-350 攝氏度之 間,具有能(néng)量密度高、功率特性好(hǎo)、循環壽命長(cháng)、成(chéng)本相對(duì)低等優點,其規模約占全球電化學(xué)儲能(néng)總裝機量的 30-40%,僅次于锂離子電池。但由于技術壟斷,目前在國(guó)内無法大規模推廣。
從技術成(chéng)熟度、經(jīng)濟性、安全環保性等來看,锂電池是我國(guó)發(fā)展較快、有望率先帶動儲能(néng)商業化的電化學(xué)儲能(néng)技術。