這里是我國最大的風(fēng)光儲輸示范工程，采用世界首創(chuàng)的風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電建設(shè)思路和技術(shù)路線，是集風(fēng)電、光伏、儲能裝置和智能輸電“四位一體”的新能源綜合性示范工程。
位于河北張家口的張北風(fēng)光儲輸示范工程
這個電站可以將“難預(yù)測、難控制、難調(diào)度”的風(fēng)、光資源“儲存”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”和“削峰填谷”運行模式間靈活切換，在失去外部電網(wǎng)供電的情況下，儲能電站可通過內(nèi)部自啟動能力，保持電網(wǎng)正常運行。
發(fā)展儲能技術(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，很好的契合了電網(wǎng)儲能的應(yīng)用場景，但鈦酸鋰電池的高成本卻不利于規(guī)?；瘍δ軕?yīng)用。
對此，中國電力科學(xué)研究院聯(lián)合多家單位，共同組建了“儲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”項目組。經(jīng)過多年研究，項目組針對儲能應(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)出亞微米級鈦酸鋰材料。項目研制的儲能用鈦酸鋰電池保持了長壽命本征特性的同時，成本大幅下降。在2017年北京市科學(xué)技術(shù)獎評選中，該項目獲得二等獎。
新能源的下一個風(fēng)口
儲能被認(rèn)為是新能源的下一個風(fēng)口。作為未來推動新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前瞻性技術(shù)，儲能產(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)、家庭儲能系統(tǒng)等方面都將發(fā)揮巨大作用。
“之所以發(fā)展儲能，是因為光伏和風(fēng)力發(fā)電，是間歇的、不穩(wěn)定的，因此需要儲能系統(tǒng)的配合，才能提供穩(wěn)定可靠的電力。”中國電力科學(xué)研究院儲能電池本體研究室主任楊凱告訴記者。
采用大規(guī)模儲能技術(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)模儲能系統(tǒng)貫穿電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用的各個環(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、布局、運行管理以及使用等帶來革命性的變化，從這個意義上講，儲能技術(shù)是具有國家戰(zhàn)略意義的技術(shù)制高點，發(fā)展儲能技術(shù)其實就是“存儲未來”。
鋰離子電池里的一朵“奇葩”
據(jù)了解，儲能技術(shù)主要分為機(jī)械儲能、電化學(xué)儲能、電磁儲能和相變儲能等。近幾年，以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲能技術(shù)具有能量規(guī)模大、選址靈活、響應(yīng)速度快等特點，符合電力系統(tǒng)技術(shù)需求和智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢，被各國研究機(jī)構(gòu)作為研究重點，成為發(fā)展最快的電力系統(tǒng)儲能技術(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，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：
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。“儲能電站和電動汽車一樣，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。充電時間太長一直是電動汽車發(fā)展過程中難以跨越的障礙。一般采用慢充的純電動公交車，充電時間至少要4個小時以上，很多純電動乘用車的充電時間更是長達(dá)8個小時。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。
