压缩空气储能(CAES):压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量,由电动机带动空气压缩机,将空气压入作为储气室的密闭大容量地下洞穴,当系统发电量不足时,将压缩空气经换热器与油或混合燃烧,导入燃气轮机作功发电。国外研究较多,电储能系统,技术成熟,我国开始稍晚,好像卢强院士对这方面研究比较多,储电储能系统安装,什么冷电联产之类的。
压缩空气储也有调峰功能,适合用于大规模风场,因为风能产生的机械功可以直接驱动压缩机旋转,减少了中间转换成电的环节,从而提率。
锂硫电池也很火,洪山电储能系统,是以硫元素作为正极、作为负极的一种电池,其理论比能量密度可达2600wh/kg,实际能量密度可达450wh/kg。但如何大幅提高该电池的充放电循环寿命、使用安全性也是很大的问题。
不足之处:存在价格高(4 元/wh)、过充导致发热、燃烧等安全性问题,需要进行充电保护。
钠硫电池:是一种以为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。循环周期 可达到 4500 次,放电时间 6-7 小时,周期往返效率 75%,能量密度高,响应时间快。目前在日本、德国、法国、美国等地已建有 200 多处此类储能电站,主要用于负荷调平,移峰和改善电能质量
在储能的加持下,虽然“便宜又大碗”的风电光伏能够稳定入网了,但可再生能源隐形的消纳成本却使可再生能源“平价上网却不能被平价利用”,主要是因为:
1. 鉴于可再生能源发电具有波动性,设计电网时需考虑波峰的功率,成本有所增加;
2. 为了可再生能源入网的稳定性,储能系统所进行的调峰、调频、调压也需要付出成本;
3. 为了灵活调节,还需要保留一些传统能源发电站,作为可再生能源波动性和随机性的终backup,运维成本进一步增加。
所以,储能电站还需要更加完善的市场和价格机制来避免产生成本分摊和调度运行等方面的问题,进一步行业发展潜力。