能源轉(zhuǎn)型技術(shù)前景可期

 

減少二氧化碳排放，發(fā)展以風(fēng)能、太陽能為主的可再生能源是最好的出路，但可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致其遲遲不能大規(guī)模走進(jìn)人們的視野，必須以儲能來克服。

 

在中國能源研究會儲能專委會和中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布的《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書》中，對2016年全球和中國儲能項(xiàng)目、市場、技術(shù)、政策等動態(tài)進(jìn)行了梳理與更新，對國內(nèi)外儲能市場發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測與展望。

 

一直以來，儲能被賦予重要的意義，是推動能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)、促進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心基礎(chǔ)。但在2010年至2016年，電化學(xué)儲能雖然保持較為穩(wěn)定的增長，但總量上仍遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的抽水蓄能。其原因在于，國內(nèi)儲能市場尚未真正建立。不久前，國家能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》，指出“十三五”期間主要目標(biāo)之一，就是實(shí)現(xiàn)儲能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡。

 

與國內(nèi)相比，國外的儲能商業(yè)化模式已經(jīng)較為成熟，但美國、英國、德國、澳大利亞等“需求大戶”的電池制造能力又略顯不足。因此，抓住國際市場，無疑是當(dāng)前國內(nèi)儲能企業(yè)的市場機(jī)會之一。2016年，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的帶動，國內(nèi)動力電池呈現(xiàn)投資擴(kuò)產(chǎn)加碼和技術(shù)成本降低的局面。在這樣的背景下，國內(nèi)企業(yè)開始在國際市場“出海”嘗試。

 

電化學(xué)儲能無可替代

 

目前的儲能技術(shù)主要包括機(jī)械儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能和相變儲能。與其他幾種方式相比，電化學(xué)儲能使用方便、環(huán)境污染少，不受地域限制，轉(zhuǎn)化率高。

 

中國工程院院士楊裕生介紹，2016年儲能事業(yè)有很大的發(fā)展，特別是化學(xué)儲能裝機(jī)容量規(guī)模、品種都有大的發(fā)展。盡管化學(xué)儲能高出抽水蓄能15個(gè)百分點(diǎn)，但成本不斷下降，在可再生能源發(fā)展中有能力承擔(dān)重任。

 

此外，在電動車和無線通信基站中，化學(xué)儲能也占據(jù)無可替代的位置，化學(xué)儲能應(yīng)該在可再生能源發(fā)電中發(fā)揮積極的作用。

 

增強(qiáng)安全性和延長電池壽命是大規(guī)模儲能的關(guān)鍵。對此，楊裕生建議，蓄電池是否安全不能由建造者自己說了算，不能含糊地定性評價(jià)了事，應(yīng)該由政府領(lǐng)導(dǎo)建立蓄電池安全評價(jià)體系。建議對蓄電池包括電動汽車建立維護(hù)保養(yǎng)制度，規(guī)范延長使用壽命，減少燃燒爆炸事故的發(fā)生，并由專業(yè)人員維護(hù)。

 

空氣源熱泵助清潔供暖

 

近年來，伴隨著大量可再生能源尤其是可再生電力的應(yīng)用以及日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，高品位儲能技術(shù)以及余熱的高效回收利用越來越被人們重視，這也為儲熱技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了機(jī)遇。近年來，我國華北冬季燃煤采暖是霧霾形成的重要成因，政府相繼出臺了一系列壓減燃煤、促進(jìn)清潔采暖的鼓勵(lì)政策，為儲熱式電采暖提供了絕佳的發(fā)展契機(jī)。

 

可是，縱觀近兩年的清潔采暖市場，儲熱式電采暖還是不溫不火，并未出現(xiàn)爆發(fā)性增長。究其原因，經(jīng)濟(jì)因素才是關(guān)鍵。儲熱式電采暖的運(yùn)行成本遠(yuǎn)高于燃?xì)忮仩t，而且儲熱式電采暖的初始投資要遠(yuǎn)高于燃?xì)忮仩t。

 

為此，儲熱式電采暖必須在降低運(yùn)行成本上下功夫。空氣源熱泵和儲熱相結(jié)合是儲熱式電采暖未來的發(fā)展方向，即利用空氣源熱泵替代電鍋爐作為熱源，在低谷電價(jià)時(shí)段運(yùn)行，制得的熱量儲存在儲熱裝置中，等高峰電價(jià)時(shí)段由儲熱裝置供熱。盡管初始投資會增加，但低廉的運(yùn)行成本足以彌補(bǔ)初始投資高的缺點(diǎn)。目前市場上的空氣源熱泵大多為低溫?zé)岜?，相信?jīng)過針對性研發(fā)，必將能夠開發(fā)成功“空氣源熱泵+儲熱”組合采暖技術(shù)，實(shí)現(xiàn)顛覆性的超低成本清潔采暖。

 

在大規(guī)模太陽能熱發(fā)電與工業(yè)余熱回收等技術(shù)中，中高溫儲熱技術(shù)已成為其發(fā)展瓶頸。在規(guī)模儲能方面，深冷儲能技術(shù)，即利用液態(tài)空氣作為儲能介質(zhì)的一種儲熱技術(shù)，開始顯現(xiàn)出強(qiáng)大的市場潛力。

 

清潔的可再生能源毫無疑問是未來的發(fā)展方向。人類的需求即是發(fā)展的機(jī)遇，突破只是早晚的事，我們還需早做準(zhǔn)備。