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贝肯新能源张强:飞轮储能调频性能是火电机组的27倍 没有温度方面的限制

日期:2019-05-24    来源:中关村储能联盟

能源资讯中心

2019
05/24
11:17
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关键词: ESIE2019 储能 储能国际峰会暨展览会 张强

  2019年5月18-20日,中关村储能产业技术联盟、中国科学院工程热物理研究所举办“ESIE2019储能国际峰会暨展览会”(ESIE2019)”在北京国家会议中心隆重开幕。ESIE2019沿袭“会、展、赛”3+N融合互动的形式,以“技术应用双创新,规模储能新起点”为主题,通过组织主题演讲、高层对话、展览展示、专题研讨、项目考察、新品发布、技术交流、媒体推广等多种活动,多维度精准对接全球储能市场与应用,助力中国储能企业与国际接轨,为储能企业搭建与政策制定者、规划者、电网管理者、电力公司、能源服务商等交流互动平台。会上,贝肯新能源(天津)有限公司总经理张强对储能产业的发展做出肯定,他指出:“飞轮储能用在电网上有什么优势?有以下几个方面,首先飞轮储能具有高频次瞬间精准放电的能力,这种能力很多,安全性比较好,没有燃烧和爆炸的问题,另外环境比较好,寿命比较长,长达20多年的使用寿命,这个寿命跟发电机组的寿命基本一样,从使用来讲也是比较好的。另外它可以深度的充放电能力,充放电能力达到100%,而且性能比较高,当需要的话在毫秒级就可以达到需求,调频性能是火电机组的27倍,对于目前来讲是比较好的,另外没有温度方面的限制。成本,我们从整个使用周期来看,下面我有一个比较,从整个生命周期来看运行成本是比较好的。”

张

贝肯新能源(天津)有限公司总经理张强

  致辞原文:

  下面跟大家探讨一下飞轮储能在电网调频中的工程应用。我的报告大概分为下面几个部分,讲一讲电网调频的必要性,技术现状,调频的优势,优势特点。

  电网调频的必要性提高电能质量是电网的主要任务,电网用电和负荷要时刻保持均衡,频率保持一定值,频率发生偏差的时候说明不平衡,不平衡会对发电设备,对人们生活方方面面产生不同的影响。

  随着环境变化,气候变化的影响,新能源成为一个发展趋势,我们国家在一八零几年总的发电容量19亿千瓦,其中新能源占到40%,风电占了1.8亿,太阳能占1.7亿,这个比例占40%。另外国家对电动汽车的充电对电网的调频也有不同程度的应该,因此要实现电网的互联网,加入到电网里面来,提高电网的连续性、稳定性。

  目前我们国家优质调频资源比较贫乏,水电占的比例不高,只有20%,因为水电的建设受到计算的影响。另外处理系统这个比例更加小,这个比例只有1.6%,而且建设时间比较长,受到选址和成本方面的影响,供热、空冷机组等调频能力不足。

  我们国家现在调频主要通过火电机组,但是存在调频延迟,偏差的问题,超调和欠调,调节反向问题。另外增加机组的磨损和故障率,降低机组的寿命和性能。火电机组额定的时候效率最好,负荷降到50%以下,能耗会是原来能耗的1.09-1.16倍,这样通过火电机组来调频,就影响调频的效率,另外从调节精度,调节性能方面来讲也存在一系列的问题。

  另外这么几年来我们国家出台了一系列调频辅助服务政策,出现了已经在建和已经建成的调频机组,现在有30多个,但是这个容量相对整个电网容量来说显然还是比较小的,这些建站通过这么几年的运行存在一些问题,重点表现在一个是安全性的问题,另外国家的政策不连续,不确定的问题,还有运营模式的问题。今天只讨论飞轮储能,也许在这一方面能有所改善。

  飞轮储能用在电网上有什么优势?有以下几个方面,首先飞轮储能具有高频次瞬间精准放电的能力,这种能力很多,安全性比较好,没有燃烧和爆炸的问题,另外环境比较好,寿命比较长,长达20多年的使用寿命,这个寿命跟发电机组的寿命基本一样,从使用来讲也是比较好的。另外它可以深度的充放电能力,充放电能力达到100%,而且性能比较高,当需要的话在毫秒级就可以达到需求,调频性能是火电机组的27倍,对于目前来讲是比较好的,另外没有温度方面的限制。成本,我们从整个使用周期来看,下面我有一个比较,从整个生命周期来看运行成本是比较好的。

  这里面对于飞轮储能主要特色在详细做个比较,首先我们把20年作为一个生命周期,首先是能量衰减问题,电池寿命是飞轮的大约20%,飞轮无衰减无需替换,全生命周期飞轮投资低。

  还有安全性,飞轮有固有特性,国外有飞轮应用连续十年的安全运行见证。锂电池存在高温期货和爆炸的风险,且随着运行时间的增加,发生安全问题会变得更加突出。截止2019年2月,仅在韩国储能电站发生火灾就高达21起。

  飞轮储能的特性做一个比较,这是国外一个著名的飞轮公司做的一个图,放电深度从20-40%电池储能寿命从10年降到2.25年,而对飞轮储能影响不大,这样就会得出对于同样功率的装机来讲,对调频来讲,飞轮储能调频性能是锂电池储能的2-4倍,通过这个表能够得出这么一个结论。

  现在目前我们在全世界比较大的飞轮调频项目里面有两个公司做了,一个贝肯公司,他有两个建站,一个在美国的纽约州,一个在宾夕法尼亚,效果比较好。另一个做得比较大的是加拿大的Temporal Power,2014年有一个项目,这个项目连续五年。还有一个项目建在加拿大的安大略省,设计容量5MW,服务于当地电网调频。还有一个项目在加勒比海阿鲁巴岛上面,设计容量为10MW飞轮储能项目,与可再生能源联合使用,提高整个岛的电力。这是他们在功率使用中的图片,他主要还是为了提高安全性。

  说一下贝肯新能源的技术优势,我们的技术依托是华北电力大学,另外在去年我们把加拿大的Temporal Power收购了,它的技术参数现在额定功率有三规格的:100kW、250kW、500kW,全电能响应时间小雨1秒,输入电压三相480Vac,输出频率50Hz-60Hz,运行温度负40度到50度,寿命大于20年。

  飞轮应用的方面很多,我们今天主要讲的是它运用在电网方面,我们目前主要在这么几个方面,飞轮独立调频,和火电机组联合,跟风电、太阳能联合,最后和电池储能联合,我们把调频进行拆解,有高频需求和低频需求,高频由飞轮来承担,低频由化学电池系统承担,充分发挥储能各自的优势,提高系统的安全性和经济性,

  我们可以把投资方、业主方、工程方结合起来,推动电网调频的工作进展。

  最后我做个结论,飞轮储能电网调频是目前电网调频效率最高和最灵活的方式。具有优良的安全性、环保型及调频性能,寿命长达20多年,具有较好的经济性。随着贝肯新能源有限公司对世界先进技术的收购,能够快速实现国产化,可大大降低成本造价。
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