电力储能技术应用前景分析.doc

毕业设计论文 题 目：电力储能技术应用前景分析 姓 名： 学 号： 学 院： 能源与动力工程学院 专 业： 火电厂集控运行 指导教师： 教授 (姓 名) (专业技术职务) 评 阅 者： (姓 名) (专业技术职务)  摘 要 风电、太阳能发电等新能源的开发和利用正在迅速发展，由于能源发电大都具有随机性、间歇性，因而将使电力工业进入储能时代。最近30年来，世界能源领域有3个变化：一是环境问题由区域性问题变为全球性问题；二是因化石能源顶峰论和枯竭论导致化石能源恐慌；三是化石能源价格暴涨。由此把全球能源利用推向第三次能源大转换，用新能源发电替换化石能源发电，并催生了智能电网。电力工业在100多年历史中，前后经历了舞伴时代，电力需求管理侧时代，现在为了发展新能源和智能电网，电力工业将进入储能时代。中国在最近20年内，无论是在需求侧管理方面还是在需求响应方面的工作都优于工业发达国家，中国电力工业已进入了电力需求侧管理时代。大容量储能是新能源开发的“瓶颈”，是智能电网的“瓶颈”，要想加快新能源和智能电网的开发，就是要把大容量储能放在战略位置上，加大对大容量储能技术的研究开发力度，抓好大容量储能技术的突破。 关键词：能源恐慌 新能源 电力 储能时代 大容量储能技术  第1章 绪 论 1.1前言 风电、太阳能发电等新能源的开发利用正迅速发展，由于风电、太阳能发电等新能源发电具有随机性、间歇性，由此将使电力工业进入储能时代。美国能源部部长朱棣文于2009 年7 月访华时在清华大学就全球变暖和能源利用发表演讲时说，“风电方面，我们还要解决电力传输和存储问题。我们需要一个智能电网系统来传输。最有效的存储电能方式就是建设抽水蓄能电站， 可以保证70%~85%的能源储存效率”[1]。 美国能源技术协会(ETI)是一个旨在推动低碳技术发展的机构，开展了多项与可再生能源相关的项目，他们正在启动能源储存项目。ETI 表示，当风力涡轮机或太阳能电池板间歇性产生能源时，尤其是在不需要使用这些能源的时候，如何才能将其储存起来， 一直是可再生能源发电面临的一个难题。近日ETI 就启动了一项能源储存项目，并面向社会广泛征求新技术。ETI 首席执行官大卫·克拉克称，低成本、有发展潜力并可靠的能源储存技术将在未来能源可再生发展方面发挥巨大作用，分布式能源存储系统将决定可再生能源发电会在英国电力供应中占有怎样的位置，这一点已经在英国达成了广泛共识[2]。这就是说，风电、太阳能发电等新能源的发展，使得电力工业进入了储能时代，储能技术和储能设施的发展将决定新能源的利用规模，新能源的开发利用、智能电网的开发建设，与大容量储能是密切相关的，是孪生兄弟，世界电力正在进入储能时代。 1.2 新能源与第三次能源大转换 全球能源利用已经历了两次大转换，第一次从薪柴、秸秆转换成煤炭；第二次从煤炭转换成石油、天然气，第二次能源大转换还包括由一次能源转换成电力和利用水能、核能发电[3]。第二次能源大转换内容要比第一次丰富得多。目前正在进行第三次能源大转换，要用新能源去替代化石能源，以减少污染物和二氧化碳的排放。新能源包括洁净煤技术，其中包括二氧化碳捕集及封存；开发气体能源，包括煤层气、页岩气和致密砂岩气等；核电开发，包括第三代核电、快堆和聚变堆；开发可再生能源和新能源，包括水电、风电、太阳能发电的开发及生物质能的开发利用。在这些能源中，由于核电前期基础设施投资大，一般不承担调频、调峰任务；可再生能源和新能源中除水电和生物质能发电以外，也都不能承担变动负荷。因此，在第三次能源大转换中，必然要有大容量储能设施的配合。由于我国第一次、第二次能源大转换还没有完成，还要加快开发天然气、核电和水电，相对于发达国家已经完成两次能源大转换，当前的任务就是开发风电、太阳能发电等新能源而言，我国对大容量储能设施的要求还没有发达国家那样紧迫。同样也是因为我国第一次、第二次能源大转换尚未完成，电源结构中缺少燃气发电、分布式能源系统和水电等机动灵活电源的配合， 对间歇性、随机性的风电等新能源接受能力弱，因此从另一个角度讲又需要大容量储能设施的配合。 1.3 电力工业要走向储能时代 电力工业100 多年的历史，前后经历了3 个时代，即舞伴时代、需求侧管理时代和储能时代。舞伴时代大概经历了100 年，需求侧