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走進(jìn)張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程

光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊 發(fā)布日期:2018-08-08
核心提示: 走進(jìn)位于張北縣的國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范電站,可以看到在綠色的草原上,一排排高高聳立的白色風(fēng)力發(fā)電機(jī)和閃閃發(fā)光的藍(lán)色光伏板交相輝映。
   走進(jìn)位于張北縣的國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范電站,可以看到在綠色的草原上,一排排高高聳立的白色風(fēng)力發(fā)電機(jī)和閃閃發(fā)光的藍(lán)色光伏板交相輝映。
  
  這里是我國最大的風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程,采用世界首創(chuàng)的風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電建設(shè)思路和技術(shù)路線,是集風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能裝置和智能輸電“四位一體”的新能源綜合性示范工程。
  走進(jìn)張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程
  位于河北張家口的張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程
  
  這個(gè)電站可以將“難預(yù)測、難控制、難調(diào)度”的風(fēng)、光資源“儲(chǔ)存”起來,并轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)可靠的綠色電能輸入電網(wǎng),并能在“平滑波動(dòng)”和“削峰填谷”運(yùn)行模式間靈活切換,在失去外部電網(wǎng)供電的情況下,儲(chǔ)能電站可通過內(nèi)部自啟動(dòng)能力,保持電網(wǎng)正常運(yùn)行。
  
  發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)是促進(jìn)新能源發(fā)電、提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的關(guān)鍵核心技術(shù)之一。在各種類型的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,鈦酸鋰電池具有循環(huán)壽命長、安全性能好等特點(diǎn),很好的契合了電網(wǎng)儲(chǔ)能的應(yīng)用場景,但鈦酸鋰電池的高成本卻不利于規(guī)?;瘍?chǔ)能應(yīng)用。
  
  對(duì)此,中國電力科學(xué)研究院聯(lián)合多家單位,共同組建了“儲(chǔ)能用低成本鈦酸鋰電池研制及系統(tǒng)集成技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目組。經(jīng)過多年研究,項(xiàng)目組針對(duì)儲(chǔ)能應(yīng)用需求,在原有鈦酸鋰電池的基礎(chǔ)上提出了滿足儲(chǔ)能應(yīng)用需求的鈦酸鋰電池材料體系及生產(chǎn)工藝重構(gòu)原則與技術(shù)方案,研發(fā)出亞微米級(jí)鈦酸鋰材料。項(xiàng)目研制的儲(chǔ)能用鈦酸鋰電池保持了長壽命本征特性的同時(shí),成本大幅下降。在2017年北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)選中,該項(xiàng)目獲得二等獎(jiǎng)。
  
  新能源的下一個(gè)風(fēng)口
  
  儲(chǔ)能被認(rèn)為是新能源的下一個(gè)風(fēng)口。作為未來推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前瞻性技術(shù),儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在新能源并網(wǎng)、新能源汽車、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)等方面都將發(fā)揮巨大作用。
  
  “之所以發(fā)展儲(chǔ)能,是因?yàn)楣夥惋L(fēng)力發(fā)電,是間歇的、不穩(wěn)定的,因此需要儲(chǔ)能系統(tǒng)的配合,才能提供穩(wěn)定可靠的電力。”中國電力科學(xué)研究院儲(chǔ)能電池本體研究室主任楊凱告訴記者。
  
  采用大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù),可促進(jìn)可再生能源發(fā)展、提高電網(wǎng)安全和穩(wěn)定性、改善供電質(zhì)量、有效緩解用電供需矛盾。
  
  大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)貫穿電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用的各個(gè)環(huán)節(jié),其應(yīng)用既能提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的性能,也將給電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、布局、運(yùn)行管理以及使用等帶來革命性的變化,從這個(gè)意義上講,儲(chǔ)能技術(shù)是具有國家戰(zhàn)略意義的技術(shù)制高點(diǎn),發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)其實(shí)就是“存儲(chǔ)未來”。
  
  鋰離子電池里的一朵“奇葩”
  
  據(jù)了解,儲(chǔ)能技術(shù)主要分為機(jī)械儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能和相變儲(chǔ)能等。近幾年,以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)具有能量規(guī)模大、選址靈活、響應(yīng)速度快等特點(diǎn),符合電力系統(tǒng)技術(shù)需求和智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì),被各國研究機(jī)構(gòu)作為研究重點(diǎn),成為發(fā)展最快的電力系統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)。鋰離子電池是一種“搖椅電池”,正負(fù)極由兩種可多次脫嵌鋰的化合物或單質(zhì)組成。充電時(shí),正極材料脫鋰,鋰離子進(jìn)入電解液穿過隔膜嵌入負(fù)極,正極發(fā)生氧化反應(yīng),放電時(shí)則相反。
  
  鋰離子電池技術(shù)隨著電池電極材料的研究一直處于快速發(fā)展的狀態(tài),目前已經(jīng)從鈷酸鋰電池拓展到了三元系、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰等多種電池體系并存。以鈦酸鋰為負(fù)極的新型鋰離子電池,突破了石墨作為負(fù)極的固有局限性,性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的鋰離子電池,成為最具應(yīng)用前景的儲(chǔ)能電池之一。為此,楊凱向記者介紹了鈦酸鋰電池能夠脫穎而出的四大優(yōu)點(diǎn):
  
  安全穩(wěn)定性好。由于鈦酸鋰負(fù)極材料嵌鋰電位高,在充電的過程中避免了金屬鋰的生成和析出,又因其平衡電位高于絕大部分電解質(zhì)溶劑的還原電位,不與電解液反應(yīng),不形成固—液界面鈍化膜,避免了很多副反應(yīng)的發(fā)生,從而大大的提高了安全性。“儲(chǔ)能電站和電動(dòng)汽車一樣,安全穩(wěn)定性是最為重要的指標(biāo)。”楊凱說。
  
  快充性能優(yōu)異。充電時(shí)間太長一直是電動(dòng)汽車發(fā)展過程中難以跨越的障礙。一般采用慢充的純電動(dòng)公交車,充電時(shí)間至少要4個(gè)小時(shí)以上,很多純電動(dòng)乘用車的充電時(shí)間更是長達(dá)8個(gè)小時(shí)。而鈦酸鋰電池十分鐘左右即可充滿,較傳統(tǒng)的電池有了質(zhì)的飛躍。
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