我国大规模储能技术发展预测及分析 forecasting and analysis on large-scale energy storage technologies in china.pdfVIP

风光储专栏 我蝈’太期搂赭熊技礞发最预测双分；新 严晓辉，徐玉杰，纪律，陈海生，谭春青 (中国科学院工程热物理研究所，北京 100190) 摘要：介绍了大规模储能技术发展和应用现状，并建立大规模储能技术发展需求预测模型．进行储能比 例、价值规模和社会需求预测．其中价值规模包括T程和辅助服务2方面．社会需求包括环境和社会岗位 2方面：最后基于大规模储能技术经济性分析提出其发展方案。分析结果表明：到2020年．我国大规模 储能产业装机容量达到33．6～80Gw．储能比例为1．74％～4．13％．且工程和年辅助服务价值规模将分别达 到147．8～1603．2亿美元和243．6亿～580亿美元．减排C0，243．8亿～3619．2万t，， 关键词：大规模；储能：预测模型：技术经济性 中图分类号：TM651 文献标志码：A 文章编号：1004—9649(2013)08。0022—08 0引言 提出对于产业发展规划及产业布局是非常必要的。 因此．本文在综合分析大规模储能技术(容量大于 电力储能是指通过一种介质或设备．将电能 1 MW．h)国内外发展及应用现状的基础上【20】．建 用适当的形式存储起来．并根据需要释放的过程。 立大规模储能技术需求预测模型．进行储能比例 我国发电装机容量从2000年319GW增加到2011(储能系统装机容量占全国发电装机容量的比例)、 年l050GW『-m．年平均增长率超过11．4％．同时价值规模和社会发展需求预测．最后结合技术经 电网的负荷峰谷差不断增大，区域性、时段性、 济性分析提出我国大规模储能技术发展方案。 季节性缺电较为突出．其中2011年全网最大电力 缺口超过30GW【2]．迫切需要电力储能系统削峰1 大规模储能技术发展及应用现状 填谷．平滑负荷．提高电力系统供电稳定性和可 靠性：同时，储能系统可以与可再生能源配合。 目前已有的电力储能技术包括抽水蓄能、压 克服其间歇性和不稳定性的缺点．促进可再生能 缩空气储能、电池储能、超导磁能储能、飞轮储 源的大规模发展：此外．电力储能系统也是解决 能和电容器储能，其中电池储能包括铅酸电池、 分布式能源系统故障率高、容量小、负荷波动大 镍镉电池、钠硫电池、镍氯电池、锂电池、燃料 等问题的关键设备[3-5]。电力储能是我国能源领域电池、金属一空气电池、钒电池和锌溴电池等。超 “十二五”规划发展的战略性新兴产业． 导磁能储能、飞轮储能和电容器储能等系统释能 我国关于电力储能技术的研究起步较晚．目 时间很短．目前已有产品储能容量还较小。因此． 前国内关于储能方面的文章还比较少．且具有以 文中大规模储能技术主要指抽水蓄能、压缩空气 下特点：①涉及各种储能技术，包括物理储能和 储能和电池储能。由于技术经济性特性不同，它 化学储能技术等【6_B】；②非综述类主要对单一储 们发展和应用现状也存在较大差异。 能系统或由储能系统、可再生能源系统、常规电 1．1 抽水蓄能 力系统等构成的混合系统进行技术性、经济性或 抽水蓄能电站在用电低谷通过水泵将水从低 社会环境影响等方面的分析研究【6-·o]：③综述类位水库送到高位水库．从而将电能转化为水的势 仅对某种或者某类(电池)储能技术进展及发展趋 能存储起来．在用电高峰．水从高位水库排放至 势进行分析研究．其中预测模型很少．并且更多 低位水库驱动水轮机发电．抽水蓄能电站具有技 注重装机容量预测【9m—w。而储能作为一个新兴