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)電建設思路和技術(shù)路線(xiàn)，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(gè)電站可以將“難預測、難控制、難調度”的風(fēng)、光資源“儲存”起來(lái)，并轉化為優(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(guò)內部自啟動(dòng)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)安全穩定性的關(guān)鍵核心技術(shù)之一。在各種類(lèi)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(cháng)、安全性能好等特點(diǎn)，很好的契合了電網(wǎng)儲能的應用場(chǎng)景，但鈦酸鋰電池的高成本卻不利于規?；瘍δ軕?。
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集成技術(shù)開(kāi)發(fā)與應用”項目組。經(jīng)過(guò)多年研究，項目組針對儲能應用需求，在原有鈦酸鋰電池的基礎上提出了滿(mǎn)足儲能應用需求的鈦酸鋰電池材料體系及生產(chǎn)工藝重構原則與技術(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(cháng)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)獎評選中，該項目獲得二等獎。
新能源的下一個(gè)風(fēng)口
儲能被認為是新能源的下一個(gè)風(fēng)口。作為未來(lái)推動(dòng)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(chē)、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、分布式能源系統、家庭儲能系統等方面都將發(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、不穩定的，因此需要儲能系統的配合，才能提供穩定可靠的電力。”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)安全和穩定性、改善供電質(zhì)量、有效緩解用電供需矛盾。
大規模儲能系統貫穿電力系統發(fā)、輸、配、用的各個(gè)環(huán)節，其應用既能提升傳統電力系統的性能，也將給電網(wǎng)的規劃、設計、布局、運行管理以及使用等帶來(lái)革命性的變化，從這個(gè)意義上講，儲能技術(shù)是具有國家戰略意義的技術(shù)制高點(diǎn)，發(fā)展儲能技術(shù)其實(shí)就是“存儲未來(lái)”。
鋰離子電池里的一朵“奇葩”
據了解，儲能技術(shù)主要分為機械儲能、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)具有能量規模大、選址靈活、響應速度快等特點(diǎn)，符合電力系統技術(shù)需求和智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢，被各國研究機構作為研究重點(diǎn)，成為發(fā)展最快的電力系統儲能技術(shù)。鋰離子電池是一種“搖椅電池”，正負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(guò)隔膜嵌入負極，正極發(fā)生氧化反應，放電時(shí)則相反。
鋰離子電池技術(shù)隨著(zhù)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。以鈦酸鋰為負極的新型鋰離子電池，突破了石墨作為負極的固有局限性，性能顯著(zhù)優(yōu)于傳統的鋰離子電池，成為最具應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(diǎn)：
安全穩定性好。由于鈦酸鋰負極材料嵌鋰電位高，在充電的過(guò)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，不形成固—液界面鈍化膜，避免了很多副反應的發(fā)生，從而大大的提高了安全性。“儲能電站和電動(dòng)汽車(chē)一樣，安全穩定性是最為重要的指標。”楊凱說(shuō)。
快充性能優(yōu)異。充電時(shí)間太長(cháng)一直是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中難以跨越的障礙。一般采用慢充的純電動(dòng)公交車(chē)，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(chē)的充電時(shí)間更是長(cháng)達8個(gè)小時(shí)。而鈦酸鋰電池十分鐘左右即可充滿(mǎn)，較傳統的電池有了質(zhì)的飛躍。
