儲(chǔ)能技術(shù)廣義上來(lái)說(shuō)可以分為儲(chǔ)熱與儲(chǔ)電,狹義上則是指通過(guò)一定的物理或化學(xué)手段將電能儲(chǔ)存起來(lái),并在需要時(shí)釋放電能。隨著人類對(duì)能源需求的逐漸增加,傳統(tǒng)能源在儲(chǔ)量、環(huán)境污染、能源效率以及成本等方面的約束日益突顯。尋求能源替代,對(duì)新能源進(jìn)行研究和利用已經(jīng)成為全世界的共同主題,也是未來(lái)不可逆的能源發(fā)展趨勢(shì)。
目前尋找新能源的主要路徑是將風(fēng)能、太陽(yáng)能逐漸納入到電力系統(tǒng)中。與傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電相比,以風(fēng)能太陽(yáng)能為基礎(chǔ)的可再生能源發(fā)電依賴于自然條件,具有波動(dòng)性和間歇性的特點(diǎn),大規(guī)模納入會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定帶來(lái)很大的沖擊。有專家認(rèn)為,對(duì)于風(fēng)力發(fā)電,如果裝機(jī)比重在系統(tǒng)比例10%以下,傳統(tǒng)技術(shù)可以基本保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定;當(dāng)風(fēng)電裝機(jī)比例超過(guò)20%,就需要儲(chǔ)能手段來(lái)減少波動(dòng)性與間歇性,避免對(duì)電網(wǎng)造成難以承受的沖擊。因此,儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展是可再生能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)的必須條件。
對(duì)于分布式可再生能源(風(fēng)電太陽(yáng)能)來(lái)說(shuō),儲(chǔ)能技術(shù)更為重要。分布式能源主要指建在用戶端的能源供應(yīng)方式,可獨(dú)立運(yùn)行或并網(wǎng)運(yùn)行,按照用戶多種能源需求,采用需求應(yīng)對(duì)式設(shè)計(jì)的新型能源系統(tǒng)。這是可以將資源和環(huán)境效益最大化的分散式供能系統(tǒng)。由于可以降低輸送環(huán)節(jié)的損耗,因此可以提高能源利用效率。但是,同樣由于風(fēng)電太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性,儲(chǔ)能手段也是分布式可再生能源大規(guī)模發(fā)展的必要條件之一。有人認(rèn)為,至2050年人類的太陽(yáng)能利用可以占總能源供應(yīng)的50%。如果沒(méi)有經(jīng)濟(jì)可行的儲(chǔ)能技術(shù),這個(gè)美好愿景難以想象。因此可以說(shuō),儲(chǔ)能技術(shù)可以真正的改變?nèi)祟惖哪茉垂?yīng)。
能源安全也是中國(guó)能源發(fā)展的一個(gè)重要目標(biāo)。中國(guó)目前石油進(jìn)口依存度已經(jīng)超過(guò)60%,而且未來(lái)還將繼續(xù)上升,石油價(jià)格的大幅度波動(dòng),除了影響整體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,還會(huì)影響能源行業(yè)的健康發(fā)展。因此政府需要提前布局石油替代,降低對(duì)其他國(guó)家的能源依賴,減少國(guó)際油價(jià)波動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行的影響。混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車被認(rèn)為是未來(lái)汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要方向,已經(jīng)成為世界汽車強(qiáng)國(guó)和主要汽車制造商發(fā)展重點(diǎn),而儲(chǔ)能技術(shù)是電動(dòng)汽車發(fā)展的主要約束。對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō),電動(dòng)汽車除了減少城市環(huán)境污染,電動(dòng)車的普及可以替代石油,減少石油對(duì)外依存。
近年來(lái)電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步迅速,作為石油替代的可能性也越來(lái)越明顯。SONY公司在1992年研制出鋰電池后,該技術(shù)在材料和制造工藝上有了很大發(fā)展,在發(fā)電系統(tǒng)及電動(dòng)汽車領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用。2014年世界儲(chǔ)能技術(shù)新增裝機(jī)中,鋰離子電池占比達(dá)到了71%。目前鋰電池技術(shù)仍無(wú)法滿足電動(dòng)汽車的普及要求。首先,因?yàn)殡姵剡^(guò)大,一般電動(dòng)汽車的重量都超過(guò)了體積相當(dāng)?shù)钠推嚕抢m(xù)航能力卻只有汽油汽車的一半。其次,在充電方面鋰離子電池也無(wú)法滿足消費(fèi)需求,據(jù)估計(jì),電動(dòng)車想要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,電池密度至少達(dá)到250Wh/kg,但目前電動(dòng)汽車鋰電池密度普遍不足100Wh/kg。最后是鋰電池目前成本過(guò)高,可以占到電動(dòng)車成本的一半,直接導(dǎo)致了電動(dòng)車在價(jià)格上難與傳統(tǒng)汽車競(jìng)爭(zhēng)。
目前尋找新能源的主要路徑是將風(fēng)能、太陽(yáng)能逐漸納入到電力系統(tǒng)中。與傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電相比,以風(fēng)能太陽(yáng)能為基礎(chǔ)的可再生能源發(fā)電依賴于自然條件,具有波動(dòng)性和間歇性的特點(diǎn),大規(guī)模納入會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定帶來(lái)很大的沖擊。有專家認(rèn)為,對(duì)于風(fēng)力發(fā)電,如果裝機(jī)比重在系統(tǒng)比例10%以下,傳統(tǒng)技術(shù)可以基本保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定;當(dāng)風(fēng)電裝機(jī)比例超過(guò)20%,就需要儲(chǔ)能手段來(lái)減少波動(dòng)性與間歇性,避免對(duì)電網(wǎng)造成難以承受的沖擊。因此,儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展是可再生能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)的必須條件。
對(duì)于分布式可再生能源(風(fēng)電太陽(yáng)能)來(lái)說(shuō),儲(chǔ)能技術(shù)更為重要。分布式能源主要指建在用戶端的能源供應(yīng)方式,可獨(dú)立運(yùn)行或并網(wǎng)運(yùn)行,按照用戶多種能源需求,采用需求應(yīng)對(duì)式設(shè)計(jì)的新型能源系統(tǒng)。這是可以將資源和環(huán)境效益最大化的分散式供能系統(tǒng)。由于可以降低輸送環(huán)節(jié)的損耗,因此可以提高能源利用效率。但是,同樣由于風(fēng)電太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性,儲(chǔ)能手段也是分布式可再生能源大規(guī)模發(fā)展的必要條件之一。有人認(rèn)為,至2050年人類的太陽(yáng)能利用可以占總能源供應(yīng)的50%。如果沒(méi)有經(jīng)濟(jì)可行的儲(chǔ)能技術(shù),這個(gè)美好愿景難以想象。因此可以說(shuō),儲(chǔ)能技術(shù)可以真正的改變?nèi)祟惖哪茉垂?yīng)。
能源安全也是中國(guó)能源發(fā)展的一個(gè)重要目標(biāo)。中國(guó)目前石油進(jìn)口依存度已經(jīng)超過(guò)60%,而且未來(lái)還將繼續(xù)上升,石油價(jià)格的大幅度波動(dòng),除了影響整體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,還會(huì)影響能源行業(yè)的健康發(fā)展。因此政府需要提前布局石油替代,降低對(duì)其他國(guó)家的能源依賴,減少國(guó)際油價(jià)波動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行的影響。混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車被認(rèn)為是未來(lái)汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要方向,已經(jīng)成為世界汽車強(qiáng)國(guó)和主要汽車制造商發(fā)展重點(diǎn),而儲(chǔ)能技術(shù)是電動(dòng)汽車發(fā)展的主要約束。對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō),電動(dòng)汽車除了減少城市環(huán)境污染,電動(dòng)車的普及可以替代石油,減少石油對(duì)外依存。
近年來(lái)電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步迅速,作為石油替代的可能性也越來(lái)越明顯。SONY公司在1992年研制出鋰電池后,該技術(shù)在材料和制造工藝上有了很大發(fā)展,在發(fā)電系統(tǒng)及電動(dòng)汽車領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用。2014年世界儲(chǔ)能技術(shù)新增裝機(jī)中,鋰離子電池占比達(dá)到了71%。目前鋰電池技術(shù)仍無(wú)法滿足電動(dòng)汽車的普及要求。首先,因?yàn)殡姵剡^(guò)大,一般電動(dòng)汽車的重量都超過(guò)了體積相當(dāng)?shù)钠推嚕抢m(xù)航能力卻只有汽油汽車的一半。其次,在充電方面鋰離子電池也無(wú)法滿足消費(fèi)需求,據(jù)估計(jì),電動(dòng)車想要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,電池密度至少達(dá)到250Wh/kg,但目前電動(dòng)汽車鋰電池密度普遍不足100Wh/kg。最后是鋰電池目前成本過(guò)高,可以占到電動(dòng)車成本的一半,直接導(dǎo)致了電動(dòng)車在價(jià)格上難與傳統(tǒng)汽車競(jìng)爭(zhēng)。