2020-06-19 23:01:57 sunmedia 899
國(guó)務(wù)院辦公廳11月19日發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014~2020年)》指出,,要大幅增加風(fēng)電、太陽(yáng)能等可再生能源和核電消費(fèi)比重,2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到15%。而作為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的支撐產(chǎn)業(yè)和關(guān)鍵推手,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)首次被列入重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域?qū)懭雵?guó)家級(jí)能源規(guī)劃文件,。
在日前召開的2014年中國(guó)儲(chǔ)能電池材料及技術(shù)大會(huì)上,與會(huì)專家表示,大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)可再生能源普及應(yīng)用的瓶頸技術(shù),,面臨著成本、性能,、技術(shù)選擇,、安全性等諸多問題,,目前仍處于示范為主的初期發(fā)展階段。但國(guó)家發(fā)改委能源研究所高虎判斷,,2015年開始,,儲(chǔ)能技術(shù)將逐步開始商業(yè)化,2020年后,,儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為電力生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的必備部分,,預(yù)計(jì)2030年儲(chǔ)能技術(shù)將進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展期。
棄風(fēng)棄光率居高不下
近兩年,,我國(guó)多地頻發(fā)嚴(yán)重霧霾天氣,,“等風(fēng)來”成為人們最殷切的企盼。這是一種戲謔,,更是一種無奈,。這背后折射出的是以化石能源為主宰的發(fā)展方式已經(jīng)超出了環(huán)境的承載負(fù)荷,發(fā)展風(fēng)電,、太陽(yáng)能,、潮汐能等清潔能源上升為國(guó)家的戰(zhàn)略選擇。
國(guó)務(wù)院辦公廳11月19日發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014~2020年)》指出,,將大力發(fā)展風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電,,重點(diǎn)規(guī)劃建設(shè)9個(gè)大型現(xiàn)代風(fēng)電基地以及配套送出工程,大力發(fā)展分散式風(fēng)電,,穩(wěn)步發(fā)展海上風(fēng)電,;有序推進(jìn)光伏基地建設(shè),加快建設(shè)分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū),。到2020年,,風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到2億千瓦,光伏裝機(jī)達(dá)到1億千瓦左右,。
但需特別留意的是,,風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源具有不連續(xù),、不穩(wěn)定,、不可控的非穩(wěn)態(tài)特性,加之我國(guó)優(yōu)質(zhì)風(fēng),、光自然資源分布與用電負(fù)荷重心分布之間的錯(cuò)位矛盾,,棄風(fēng)、棄光等影響可再生能源利用效率的問題始終伴隨著我國(guó)風(fēng)電,、光伏行業(yè)的發(fā)展,。
中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所張華民指出,“2013年全國(guó)棄風(fēng)率達(dá)11%(150億度),,平均棄光率為10%,,造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失,。”另外有統(tǒng)計(jì)顯示,,內(nèi)蒙古風(fēng)能產(chǎn)出量其實(shí)每年可以達(dá)到3000小時(shí)/年,,但目前只有1800小時(shí)/年,而吉林應(yīng)該達(dá)到2700~2800小時(shí)/年,,現(xiàn)在只有1500多小時(shí)/年,。
儲(chǔ)能的重要意義在此顯現(xiàn)出來。張華民表示,,“大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)可調(diào)控風(fēng)能,、太陽(yáng)能發(fā)電的不穩(wěn)定、不連續(xù)性,,實(shí)現(xiàn)安全,、穩(wěn)定供電,是實(shí)現(xiàn)能源多樣化的核心技術(shù),?!币虼耍瑑?chǔ)能首次被作為“9個(gè)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域”和“20個(gè)重點(diǎn)創(chuàng)新方向”寫入國(guó)家級(jí)能源規(guī)劃文件,。
“各種相關(guān)政策已經(jīng)對(duì)市場(chǎng)釋放出積極信號(hào),,”中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)韓作梁表示,“儲(chǔ)能電池行業(yè)未來市場(chǎng)潛力不可限量,?!?br/> 商業(yè)化需突破技術(shù)難關(guān)
除了大型風(fēng)光并網(wǎng)項(xiàng)目外,儲(chǔ)能技術(shù)還廣泛應(yīng)用于分布式發(fā)電,、微電網(wǎng),、通信基站和新能源汽車等領(lǐng)域。
中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,,截止到2013年底,,全球儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到736兆瓦,增速平穩(wěn),。
2014年第一季度,新增裝機(jī)容量15兆瓦,。在運(yùn)行項(xiàng)目197個(gè),、規(guī)劃和在建項(xiàng)目130,共計(jì)327個(gè)項(xiàng)目,。在中國(guó),,截至2013年10月底,累計(jì)運(yùn)行,、在建及規(guī)劃的項(xiàng)目總量近60個(gè),,裝機(jī)規(guī)模超過75兆瓦,。
目前來看,我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展的初期階段,,以應(yīng)用示范為主,。儲(chǔ)能技術(shù)面臨著成本、性能,、技術(shù)選擇,、安全性等問題?!叭绻麅?chǔ)能本身的技術(shù)性問題解決不了,,商業(yè)推廣就無從談起,這是前提條件,?!毕嚓P(guān)專家表示。
此外,,我國(guó)還沒有出臺(tái)與儲(chǔ)能相關(guān)的政策體系和價(jià)格機(jī)制,,其中儲(chǔ)能電站一次性資金投入基本都能算清楚,可是電站運(yùn)行成本,、維護(hù)成本和折舊成本仍沒有清晰的界定標(biāo)準(zhǔn),,給儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)帶來巨大挑戰(zhàn)。
據(jù)了解,,儲(chǔ)能行業(yè)財(cái)政補(bǔ)貼有關(guān)政策,、辦法目前還比較少;示范項(xiàng)目缺乏持續(xù)跟蹤和及時(shí)反饋,,還沒有明確的電價(jià)和成本核算體系和成本回收等行動(dòng)方案,;鼓勵(lì)和吸引投融資方面的政策也顯不足。專家建議,,應(yīng)制定相應(yīng)的財(cái)政扶持政策,,探索建立與電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)相配套的儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制。
但中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院汪家紅樂觀地指出,,目前,,通訊基站儲(chǔ)能領(lǐng)域已具備完全的商業(yè)化市場(chǎng),伴隨4G網(wǎng)絡(luò)的快速建設(shè),,處于快速發(fā)展期,,預(yù)計(jì)到2015市場(chǎng)規(guī)模會(huì)達(dá)到20億元;國(guó)內(nèi)孤島微網(wǎng)等方面,,已經(jīng)初步具備商業(yè)化價(jià)值,;伴隨新能源汽車的普及程度的增加,充換儲(chǔ)放一體作為新能源汽車運(yùn)營(yíng)的補(bǔ)充,商業(yè)化程度日益成熟,,各種相關(guān)利好政策已經(jīng)對(duì)市場(chǎng)釋放出積極信號(hào),,吸引著比亞迪公司、珠海銀通隆,、中航鋰電,、天津力神等知名企業(yè)的參與和關(guān)注。
隨著儲(chǔ)能各種能源技術(shù)路線的逐漸成熟,、儲(chǔ)能成本的持續(xù)下降以及相關(guān)政策的逐步完善,,電網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)能的需求有望逐步釋放。高虎判斷,,2015年開始,,儲(chǔ)能技術(shù)將逐步開始商業(yè)化,2020年后,,儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為電力生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的必備部分,,預(yù)計(jì)2030年儲(chǔ)能技術(shù)將進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展期。
梯級(jí)利用成儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)新機(jī)遇
作為電動(dòng)汽車用動(dòng)力鋰電池,,容量衰減至額定容量的80%時(shí),,電動(dòng)汽車的續(xù)航里程會(huì)明顯減少,失去使用價(jià)值,,但對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)來說仍具有較大的使用價(jià)值,。此外,從環(huán)保方面考慮,,雖然鋰電池環(huán)境污染性相對(duì)較小,,但是其中的鎳、鈷,、錳等金屬元素以及各類鋰鹽,、有機(jī)溶劑等物質(zhì)仍然具有一定的易燃性、浸出毒性和腐蝕性,,直接丟棄造成的后果不容小覷,。
中國(guó)汽車技術(shù)研究中心專家曾預(yù)測(cè),我國(guó)動(dòng)力鋰電池未來報(bào)廢量將快速增長(zhǎng),,2015年動(dòng)力鋰電池累計(jì)報(bào)廢量約為2萬~4萬噸,,2020年將達(dá)到12萬~17萬噸。
因此,,汪家紅在會(huì)上指出,,動(dòng)力鋰電池的回收需要遵循“誰制造誰回收”責(zé)任體制,通過推行回收責(zé)任制建立動(dòng)力鋰電池的回收利用體系,,保證回收來源。
目前,已有企業(yè)在這方面做出了積極嘗試,。山東威能環(huán)保電源有限公司日前新上的“廢舊鋰離子動(dòng)力電池回收處理和綜合利用”項(xiàng)目,,總投資額17億元,建設(shè)期限3年,,實(shí)施后每年可回收動(dòng)力電池30億安時(shí),,回收金屬25500噸以上,價(jià)值20400萬元,,循環(huán)利用舊電池容量約24億Ah,,可組建儲(chǔ)能站實(shí)現(xiàn)能源充分利用7200兆瓦時(shí)。威能公司總經(jīng)理熊俊威解釋道,,當(dāng)汽車鋰電池從100%容量衰減到70%容量時(shí),,公司可在通信基站、工業(yè)備用電源等領(lǐng)域以儲(chǔ)能電池形式繼續(xù)使用,,同時(shí)也可以應(yīng)用到家庭備用電源,;當(dāng)鋰電池衰減到40%以下,公司可以進(jìn)行資源化處理,,對(duì)鋰電池電解液,、正負(fù)兩極、隔膜中有價(jià)值的材料進(jìn)行提取制備和可持續(xù)利用,。
專家表示,,該項(xiàng)目作為國(guó)內(nèi)數(shù)量不多的大規(guī)模專業(yè)鋰離子電池回收處理和綜合利用項(xiàng)目,對(duì)我國(guó)今后在該領(lǐng)域的發(fā)展具有示范性和帶動(dòng)性作用,。
相關(guān)報(bào)道
山東威能攻破鋰電低溫充放電難題
記者在日前舉辦的2014中國(guó)儲(chǔ)能電池材料及技術(shù)大會(huì)上了解到,,山東威能環(huán)保電源有限公司解決了電池低溫充放電這個(gè)國(guó)際性難題,其生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池在零下40攝氏度的低溫下,,充電和放電性能依然可以保持常溫時(shí)的性能,。
中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)韓作梁表示,鋰離子電池在我國(guó)儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛,,尤其是磷酸鐵鋰電池在發(fā)電系統(tǒng)和新能源汽車領(lǐng)域具有較高的應(yīng)用量,。上半年,我國(guó)鋰離子電池進(jìn)出口順差達(dá)到6.7億美元,,同比增長(zhǎng)40%,。
據(jù)了解,磷酸鐵鋰電池有高比能量,、高比功率,、高能量轉(zhuǎn)換效率、長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn),,但目前存在低溫時(shí)難以放電和充電的問題,,低溫性能差是國(guó)際性難題。
為了有效提高磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的低溫性能,山東威能環(huán)保電源有限公司和青島大學(xué)主要從四方面著手進(jìn)行改進(jìn):一是磷酸鐵鋰正極材料納米化,;二是負(fù)極采用復(fù)合石墨,,如鱗狀石墨、塊狀石墨,、碳纖維和MCMB等一些碳材料進(jìn)行復(fù)合使用,;三是電解液選用低熔點(diǎn)的溶劑和增加提高低溫電導(dǎo)率的添加劑;四是電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化,。他們采用創(chuàng)新的設(shè)計(jì)和工藝,,優(yōu)化了鋰離子動(dòng)力電池的正極材料,同時(shí)以安全,、穩(wěn)定,、低成本的負(fù)極材料及經(jīng)過配方調(diào)整的電解液等材料與之匹配,對(duì)電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,,使磷酸鐵鋰材料充分發(fā)揮其材料性能,。
根據(jù)專家鑒定,威能低溫磷酸鐵鋰動(dòng)力電池,,在55攝氏度高溫環(huán)境下,,放電容量不小于額定容量的95%,在零下40攝氏度低溫環(huán)境下,,放電容量不小于額定容量的80%,。其安全性能優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定??蓮V泛用于對(duì)電池安全性要求極高的礦燈,、電動(dòng)車以及軍用和航天等領(lǐng)域。
山東威能鋰離子動(dòng)力電池3億Ah項(xiàng)目于9月投產(chǎn),。新建廠房32000平方米,、實(shí)驗(yàn)室6800平方米,新增設(shè)備1400臺(tái)/套,、實(shí)驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備200多臺(tái)/套,,并建設(shè)模塊及電池包自動(dòng)生產(chǎn)線4條,達(dá)到國(guó)內(nèi)一流水平,。
據(jù)悉,,威能鋰離子電
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池不僅廣泛用于電力系統(tǒng)的儲(chǔ)能方面,而且已經(jīng)與上汽申沃,、南京金龍,、中通、歐輝,、沂星,、吉利,、眾泰等國(guó)內(nèi)多家企業(yè)達(dá)成合作,部分已完成裝配生產(chǎn),,并已批量出口捷克,、德國(guó)、美國(guó),、比利時(shí)、法國(guó),、新加坡等歐美,、東南亞市場(chǎng)。(高晨
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