固定應(yīng)用
大功率NaS電池主要用于削峰填谷、應(yīng)急電源、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源的穩(wěn)定輸出,以提高電能質(zhì)量。
當(dāng)前我國電力消耗的晝夜峰谷差日益擴(kuò)大,要解決這種電力使用嚴(yán)重不對稱造成的電力緊張現(xiàn)象,利用大功率NaS電池儲能是最有效的途徑。當(dāng)用電需求小于發(fā)電量時(shí),使用NaS電池將多余的電能儲存起來;當(dāng)需求大于供給時(shí),則用以補(bǔ)充電能。通過這種儲能手段進(jìn)行削峰填谷,能使現(xiàn)有發(fā)電站的資源消耗量減少約50%,相應(yīng)地這些有限的不可再生資源的使用年限可增加100%。
目前,中國新能源發(fā)展較快,但風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電均存在著難以克服的瓶頸,即并網(wǎng)問題。統(tǒng)計(jì)顯示,我國目前完成的風(fēng)電裝機(jī)總量只有不到20%的比例實(shí)現(xiàn)了發(fā)電并網(wǎng)。許多風(fēng)力發(fā)電場經(jīng)常發(fā)生“棄風(fēng)”、“停機(jī)”現(xiàn)象,造成了大量的投資浪費(fèi)。許多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,缺乏大容量電池儲能系統(tǒng)是風(fēng)能并網(wǎng)的瓶頸所在,我國應(yīng)加快相關(guān)技術(shù)的研發(fā),以便更好地服務(wù)于我國可再生能源的發(fā)展。由于可再生能源的電力輸出隨著風(fēng)、光照等的強(qiáng)度同步變化和波動,而目前我國傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)沒有能力接納這些不穩(wěn)定的電力來源,故無法直接向電網(wǎng)輸出或向用戶出售,需要經(jīng)過穩(wěn)定后方可與電網(wǎng)安全對接輸出。大功率NaS電池作為一種先進(jìn)的儲能電池,其使用壽命長、充電快速等特性,可從根本上解決風(fēng)能、太陽能輸出電力不穩(wěn)定的問題,提高電能質(zhì)量,使其能成為與風(fēng)能、太陽能等發(fā)電方式配套的一種理想的儲能電池。
大容量NaS電池可用于電網(wǎng)調(diào)峰、照明、應(yīng)急、高耗能企業(yè)、分布電站、電信通訊基站、國家重要部門的備用電站等大型儲能領(lǐng)域。
鈉硫電池在微電網(wǎng)中的應(yīng)用
談到電網(wǎng),大家都知道從上到下有四個(gè)方面,發(fā)電、輸電、配電、用電,再加上(離島)電網(wǎng)和微電網(wǎng)。鈉硫電池已經(jīng)被證實(shí)在每個(gè)環(huán)節(jié)都有與之相適應(yīng)的作用。在發(fā)電側(cè)包括可再生能源穩(wěn)定、調(diào)峰調(diào)頻、輸電側(cè)、配電側(cè)、輔助服務(wù)、投資延期。用電側(cè)可能能動性沒有那么大,削峰填谷,備用電源彈性應(yīng)用,存儲本地電能發(fā)電,它也是必不可少的一個(gè)重要部分。鈉硫電池可以吸收可再生能源波動。比如說在太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的非高峰時(shí)段,鈉硫電池可以提供6-8小時(shí)長期穩(wěn)定的電池供應(yīng)。
因?yàn)橐粋€(gè)鈉硫電池系統(tǒng)可以提供額外的6-8小時(shí)的穩(wěn)定電力供應(yīng),所以對于一個(gè)化石峰值的電場起到了綠色環(huán)保的作用。同一套鈉硫電池系統(tǒng)還可以起到高峰時(shí)段和非高峰時(shí)段錯(cuò)峰的速率。在輸電側(cè)和配電側(cè),我們都知道供需不平衡可以導(dǎo)致頻率的波動,鈉硫電池可以通過高速響應(yīng)性,可以最大程度的減小波動。鈉硫電池還可以起到延期或者是消除輸電和配電升級的需求。
安放在負(fù)荷側(cè)附近的鈉硫電池,在負(fù)荷輕的時(shí)候,鈉硫電池可以通過充電把電能引入到輸電受限制的區(qū)域。在負(fù)荷高的情況下,鈉硫電池可以通過放電可以為滿負(fù)荷的電網(wǎng)提供額外的容量。用電側(cè)鈉硫電池可以通過簡單的設(shè)置峰值和臨近值的程度,避免減少客戶在高峰使用,用戶通過這樣可以減少需求的費(fèi)用。同時(shí)如果發(fā)生電網(wǎng)的斷電,鈉硫電池對于關(guān)鍵的負(fù)荷可以提供長期穩(wěn)定的6-8小時(shí)的供電,起到電網(wǎng)安全的作用。隨著太陽能成本的不斷下降,用戶對太陽能進(jìn)行廣泛的部署。
鈉硫電池可以通過時(shí)間平移把白天富庶的電量移到晚上使用,可以很大程度的減少用戶對電網(wǎng)電能的需求,不是通過太陽能發(fā)電、調(diào)頻還是減少費(fèi)用需求,都是可以最大程度減少用戶的用電成本。對于微電網(wǎng)的一個(gè)遙遠(yuǎn)電網(wǎng),鈉硫電池可以起到電網(wǎng)所有功能的作用,這些功能包括支持高水平的可再生能源發(fā)電、時(shí)間平移、穩(wěn)定可再生能源發(fā)電、調(diào)節(jié)頻率,防止以外事故發(fā)生的頻率,基本上電網(wǎng)所起的功能鈉硫電池都可以起到。接下來介紹一下光伏過剩發(fā)電削峰填谷的項(xiàng)目。
項(xiàng)目業(yè)主是日本的九州電力公司,這個(gè)項(xiàng)目也是被日本資源和能源廳評為大規(guī)模儲能電池改善供需的穩(wěn)定性示范工程。項(xiàng)目的輸出功率是50MW,容量是300MWH。在高部署的光伏發(fā)電中午的時(shí)候,把中午的電存起來晚上使用,同時(shí)可以提供多樣的支持,起到平滑可再生能源間歇性的這樣一個(gè)作用??梢詮膱D中看出,電站大概占14200平方米,由252個(gè)集裝箱電池組成。
電力位置靠近海邊,可以說鈉硫電池的穩(wěn)定性和安全性對于潮濕惡劣的海島環(huán)境基本無事。這個(gè)項(xiàng)目為物阿聯(lián)酋阿布扎比,業(yè)主是阿布扎比水電局,業(yè)主也是因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目獲得了2015年安全能源獎。這個(gè)項(xiàng)目一共是108MW,鈉硫電池系統(tǒng)分布在各個(gè)子變電站中,統(tǒng)一接入管理系統(tǒng)中,既起到了電網(wǎng)級規(guī)模的需求側(cè)管理作用。