2010年上海世博會上，100千瓦/800千瓦時鈉流電池儲能系統(tǒng)的首次并網(wǎng)示范應(yīng)用令國內(nèi)儲能界記憶猶新。隨著風(fēng)能、太陽能等可再生能源和智能電網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的迅速崛起，新能源發(fā)電的電能怎樣儲存，如何平穩(wěn)、智能地接入電網(wǎng)等問題成為新能源產(chǎn)業(yè)急需突破的瓶頸。在尋求答案的過程中，以鈉硫電池為代表的大規(guī)模儲能技術(shù)進(jìn)一步受到業(yè)界廣泛關(guān)注。
時隔兩年后，我國鈉硫電池技術(shù)進(jìn)展情況如何?中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所能源材料研究中心主任溫兆銀在日前召開的 “2012第二屆北京國際儲能大會”上表示，目前我國生產(chǎn)的鈉硫電池主要性能接近世界先進(jìn)水平，鈉硫電池技術(shù)研發(fā)已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化前期，目標(biāo)是到“十二五”末形成較大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，進(jìn)行商業(yè)性推廣。
日本鈉硫電池技術(shù)發(fā)展迅猛
在各種儲能技術(shù)中，鈉硫電池是率先走到商業(yè)化的一種，廣泛應(yīng)用于削峰填谷、可再生能源并網(wǎng)和應(yīng)急電源等。世界范圍來看，到目前為止，有近250座鈉硫電池儲能電站在全球運行，實際運行的單 座電站最大功率達(dá)到34兆瓦。其中，鈉硫電池在日本的應(yīng)用發(fā)展勢頭比較迅猛。
據(jù)了解，日本目前已經(jīng)具備成熟的鈉硫電池技術(shù)，2010年產(chǎn)能已達(dá)到150兆瓦。由于日本NGK公司與東京電力公司的努力，鈉硫電池技術(shù)在全球儲能領(lǐng)域中具有大規(guī)模應(yīng)用實績，以及相對成熟的運行技術(shù)。日本NGK公司是全球唯一一家具備鈉硫電池產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力的機(jī)構(gòu)，而該公司對于鈉硫技術(shù)高度壟斷。
去年1月，日本東北電力公司宣布在秋田縣能代市的能代火力發(fā)電站建設(shè)日本最大規(guī)模的鈉硫蓄電池組。蓄電池組由40臺2000千瓦的蓄電池組成，總輸出功率達(dá)8萬千瓦，蓄電總量可以供約5萬戶家庭使用一天時間。
鈉硫儲能技術(shù)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)前景廣闊
據(jù)溫兆銀介紹，我國自60年代就開始研究鈉硫電池，但由于一些難以逾越的難題，很長一段時間內(nèi)進(jìn)步十分有限。直到2006年，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所和上海市電力公司合作，自主研發(fā)出了650安時儲能用大容量單體鈉硫電池。此 后，又利用一兩年時間把它推到工程化研究，研發(fā)出了2兆瓦的小批量平臺，我國也因此成為除了日本之外唯一能夠達(dá)到這一水平的國家。
在2010年上海世博會上成功并網(wǎng)運行并對外展示和示范的，是100千瓦/800千瓦時鈉硫電池儲能站，它也是當(dāng)時國內(nèi)成功并網(wǎng)運行的最大能力和最先進(jìn)的儲能裝置。溫兆銀說，該系統(tǒng)安全運行了近2萬小時，為鈉硫電池產(chǎn)業(yè)化前期打下了基礎(chǔ)。
鈉硫電池研究的應(yīng)用背景主要包括峰谷差平衡、可再生能源穩(wěn)定輸出、電能質(zhì)量和大型應(yīng)急電源。從這些作用來看，大容量儲能所產(chǎn)生的社會與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)不容忽視。
數(shù)據(jù)顯示，按照2009年我國的實際電耗測算，如果用儲能技術(shù)來平衡全國10%的峰谷差，可以得到直接經(jīng)濟(jì)效益8000億元，節(jié)約原煤8100萬噸，減排二氧化硫160萬噸、二氧化碳2億噸;按照2020年我國能源發(fā)展目標(biāo)，如果將儲能用于全國30%風(fēng)電和光伏發(fā)電的穩(wěn)定輸出，可以得到直接效益6000億元，節(jié)約原煤6900萬噸，減排二氧化硫和二氧化碳分別 為120萬噸和1.39億噸。
我國鈉硫電池接近世界先進(jìn)水平
2011年，由上海市電力公司、中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所和上海電氣集團(tuán)共同投資組建的上海電氣鈉硫儲能技術(shù)公司成立，這對鈉硫電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)�；膽�(yīng)用起到了極大推動作用。
目前，通過產(chǎn)業(yè)化技術(shù)提升，上海電氣鈉硫儲能技術(shù)公司的核心產(chǎn)品，包括大尺寸陶瓷電解質(zhì)與大容量電池單體的性能指標(biāo)，已經(jīng)接近了日本NGK公司公開報道的水平。
溫兆銀表示，上海電氣鈉硫儲能技術(shù)公司的目標(biāo)很明確：今年的重點工作是電池產(chǎn)品化提升與規(guī)模化生產(chǎn)裝備的建設(shè)，產(chǎn)能是2.5兆瓦，期間還將結(jié)合微網(wǎng)建設(shè)，強(qiáng)化分布式儲能作用;2013~2014年，要進(jìn)行生產(chǎn)線建設(shè)，兆瓦級示范項目建設(shè)，結(jié)合較大規(guī)模電站應(yīng)用，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性可行性論證與市場規(guī)劃，產(chǎn)能達(dá)到10兆瓦;到2015年，要進(jìn)行大批量生產(chǎn)線建設(shè)和儲能國家級研制平臺建設(shè)，產(chǎn)能達(dá)到50兆瓦，實現(xiàn)鈉硫電池的商業(yè)性推廣。
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