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电力储存对能源转型的重要性!德国案例对我国

时间:2020-03-28来源:未知 作者:admin点击:
在德国,绿色电力已经成为排名前三的能源消费之一,几乎每周都有关于创新型能源存储项目的新闻报道。 在价格大幅下降的推动作用下,电池储能已成为公众关注的焦点。德国在20

  在德国,绿色电力已经成为排名前三的能源消费之一,几乎每周都有关于创新型能源存储项目的新闻报道。

  在价格大幅下降的推动作用下,电池储能已成为公众关注的焦点。德国在2018年夏末安装了其第 10万个家用太阳能电池。与此同时,随着电动汽车数量的不断增加,更大的电池存储浪潮正向着德国及世界其他国家涌来。

  事实上,电池储能等其他储能技术的发展将对德国的能源转型产生深远影响,意味着德国的将从化石和核电能源为主的模式,逐渐转型成低碳经济。存能革命对能源转型的影响会进一步扩大,成为致使煤炭退出德国的关键因素。

  储存将成为能源转型下一阶段的关键组成部分。这将是一个漫长的过程,涉及进一步增加可再生能源发电站,提倡使用绿色的电力汽车出行,在工业上逐步取代化石密集型工艺等一系列举措。

  “这将电力储存,特别是电池系统的作用凸显了出来,” 国际可再生能源机构(IRENA)负责人Adnan Amin 认为,“从太阳能电池到电动汽车电池,储能对于加速可再生能源的再部署至关重要。”

  在以传统能源为基础电力系统中,储能很少有用武之地。然而,随着可再生能源的流行,储能技术显得十分必要。例如风力发电和太阳能发电中时常出现弃风弃光现象。另一方面,德国已有的一些传统储能方式已逐渐走到被淘汰边缘。这也就是说需要寻找新的储能方式以满足可再生能源的储能需求。

  人们不得不承认,即使是作为世界上第四大经济体的德国,仍旧需要极大努力才能实现脱碳。一般的电池无法长时间储能,也无法储存足够的能源。由此人们不得不开始寻求以热量的形式存储可再生能源,或者以气体或液体燃料的存储方式。

  锂离子电池的价格大幅下降掀起了德国电池储能的热潮。在过去不到五年的时间里,德国的电池成本减少了一半以上,而且还在持续下降。“ 随着技术的进步,规模经济效应和简化流程所节约的成本,到2035年,储能系统的总成本预计可以下降50%至70%,” 商业咨询公司麦肯锡表示。

  随着市场潜力的发掘以及日益扩大的需求,小米用户与华为用户欧洲经济研究中心(ZEW)调查专家预计,未来几年对电力存储的需求将大幅增加。超过70%的受访者表示他们认为电池将成为未来十年德国储能技术增长最快的技术,热储存屈居第二。

  德国的很多家庭用户已经开始接受这项技术。在所有新住宅太阳能光伏系统中,约有一半安装了电池。令人惊讶的是,经济因素无法解释住宅电池系统的普及,因为它们通常会比单个太阳能板更贵,人们却依旧对其趋之若鹜。目前德国10万个太阳能电池板正在使用。 太阳能行业协会BSW Solar 预计,最早在2020年,将有超过20万套系统配套电池投入使用。

  在德国,电池已经成为维持电网稳定的重要工具。 根据储能协会(BVES)的数据显示,2018年,德国大型商用电池的总容量将达到约320兆瓦(MW),而所有家用电池的总容量将增加到380兆瓦左右。

  “ 德国对大型电网存储的需求不那么明显,因为我们有一系列更便宜的替代选择,例如跨境电力贸易。因此,德国不会过度依赖电化学储存。“例如,德国电网可以利用阿尔卑斯山的水电站,利用水下电缆将电能输送到挪威水电站。在德国风力发电量较低的时候,挪威水坝可以将电力输送回德国电网。

  另外,单大型电池存储项目却是绿色化远程住区能源供应的关键工具,是集中式电网所不能做到的。德国北部的的博尔库姆岛的一个试点项目,旨在运用储能技术,用太阳能电池板和风力涡轮机取代化石燃料发电。

  但是电池并不是彻底解决储能问题的灵丹妙药。因为电池仅能在短时间内储存电力,并且它们的容量远远不能满足风力和日照较少地区的长时间需要。世界上最大的电池容量为129兆瓦时(MWh),仅可以为柏林市提供大约五分钟的电力。

  为了能够在不能产生过多电力的时候有足够的能源储备,季节性储存成为关键问题。也就是说人们需要思考如何将夏季的太阳能发电量存储数月直至冬天。

  德国工程师协会(VDI)表示, “ 已经存在完成能量转换所需的储能技术。从技术角度来看,季节性储能问题可以得到解决。“

  例如,电可用于制造可无限期储存的氢气或其他气体,然后在常规燃气发电厂中燃烧发电,或用于冬季家庭供暖。但该技术目前价格昂贵,因为在转换过程中的能源损耗率很高。另一种方法是以热量的形式大规模储存能量。汉堡市已经完成了一个大型地下含水层蓄热系统的试验阶段,该系统能够取代一个燃煤电厂,可以为冬季的8000户家庭提供热能。用电能将水加热至80摄氏度并泵入地下以保持温度,以便在城市的区域供暖中使用。

  政策政策对于塑造德国存储的发展至关重要- 无论是国内部署还是建立国际成功的存储产业。德国亚琛工业大学研究员Kairies表示,技术的未来在很大程度上取决于政策。想要更深一步发展储能技术,需要对德国现有的能源税征收方式进行根本性的改革。政府需要必要的政策激励,这一点应当得到重视。

  “一些储能技术仿佛被挤进一个过时且狭窄的监管框架,根据政策必须为它们多次支付税款,结果根本无法盈利,阻碍了技术发展,” 存储行业协会的Gottke 教授解释道,“这说明现有的监管框架已经落后于技术发展的水平。”

  “我们需要新的商业模式和价格体系来为储能技术提供发展的动力,”德国国务秘书Bareiß说。他表示,政府将在未来几年采取一些积极的措施,帮助德国储能行业保持全球范围内的竞争力,并为他们尽可能提供所需要的资源。储能行业的一些企业表示,他们现有的的生产以出口为导向,这将有利于德国储能产品在全球范围内的销售量增长。

  德国政府已经在其最新的政府预算中大幅增加了电池研究的资金,Bareiß表示还有进一步的资金支持正在路上,“德国的能源转型也是一场硬仗。我们不得承认 ,在未来几年,储能技术的发展水平是推动德国进步和繁荣的重要因素之一。”

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