大規(guī)模儲能技術(shù)發(fā)展路線圖
定 價:160 元
- 作者:全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織[著]
- 出版時間:2020/10/1
- ISBN:9787519847791
- 出 版 社:中國電力出版社
- 中圖法分類:TK02
- 頁碼:20,150頁
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書回答了能源清潔化轉(zhuǎn)型需要什么樣的儲能、需要多少儲能、如何應(yīng)用和評價等3個重要的技術(shù)戰(zhàn)略問題,為儲能技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟指標提升指明了方向。
能源事關(guān)人類可持續(xù)發(fā)展全局。當前世界面臨資源緊缺、氣候變化、環(huán)境污染、能源貧困等一系列重大挑戰(zhàn),根源是人類對化石能源的大量消耗和嚴重依賴。應(yīng)對這些挑戰(zhàn),是實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展重大而緊迫的任務(wù)。從本質(zhì)上看,可持續(xù)發(fā)展的核心是清潔發(fā)展,關(guān)鍵是推動能源生產(chǎn)側(cè)和消費側(cè)的變革與轉(zhuǎn)型。全球能源互聯(lián)網(wǎng)是清潔主導、電為中心、互聯(lián)互通、共建共享的現(xiàn)代能源體系,為清潔能源在全球范圍大規(guī)模開發(fā)、輸送、使用搭建平臺,推動以清潔化、電氣化、網(wǎng)絡(luò)化為特征的全球能源轉(zhuǎn)型。
為加快推動構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),促進人類可持續(xù)發(fā)展,全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織對儲能等關(guān)鍵技術(shù)開展了廣泛調(diào)研和深入研究。風能、太陽能等電源的發(fā)電能力由自然資源條件決定,呈現(xiàn)隨機、波動的不可控特點,難以為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電力供應(yīng),更無法隨負荷需求大小變化而調(diào)節(jié)出力。系統(tǒng)對儲能的需求本質(zhì)上取決于能源生產(chǎn)與消費間的不平衡程度,電力系統(tǒng)生產(chǎn)與消費間的不平衡度由凈負荷的特性決定。隨著大規(guī)模清潔能源基地和分布式能源的持續(xù)開發(fā),高比例清潔能源電力系統(tǒng)逐步形成,系統(tǒng)的凈負荷波動不斷增加,電力系統(tǒng)對儲能的需求也隨之增強。儲能在提升電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟性和安全性方面發(fā)揮著重要的作用,將廣泛應(yīng)用于全球能源互聯(lián)網(wǎng)的各個環(huán)節(jié)。
本報告回答了能源清潔化轉(zhuǎn)型需要什么樣的儲能、需要多少儲能、如何應(yīng)用和評價三個重要的技術(shù)戰(zhàn)略問題,為儲能技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟指標提升指明了方向,描繪了技術(shù)進步和行業(yè)發(fā)展的宏偉藍圖。首先梳理了儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,研究了不同應(yīng)用場景對儲能技術(shù)的要求,提出了儲能匹配度量化指標體系,開展了各應(yīng)用場景儲能技術(shù)匹配和配置方法的研究。其次,基于系統(tǒng)運行綜合成本優(yōu)化模型,提出了能源轉(zhuǎn)型過程中大規(guī)模儲能總體需求和配置的測算方法,測算了2050年全球儲能總體需求,分析了影響儲能需求總量、技術(shù)、成本及配置的主要影響因素,提出了支撐能源清潔轉(zhuǎn)型要求的儲能技術(shù)經(jīng)濟發(fā)展目標。在此基礎(chǔ)上,從儲能本體、系統(tǒng)集成、運行控制等方面提出了關(guān)鍵技術(shù)難點,制訂了2035、2050年的分階段研發(fā)規(guī)劃和優(yōu)先行動計劃,形成全球能源互聯(lián)網(wǎng)場景下大規(guī)模儲能關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展路線圖。最后,從儲能體系結(jié)構(gòu)、構(gòu)建過程及廣義儲能等方面對未來高比例,甚至100%清潔能源系統(tǒng)的儲能體系進行了展望。
本報告歷時1年,與國內(nèi)外電力系統(tǒng)規(guī)劃運行、儲能技術(shù)研究與應(yīng)用的科研院所開展合作,廣泛聽取了行業(yè)內(nèi)外專家的意見和建議。希望本報告能為政府部門、國際組織、能源企業(yè)和研究機構(gòu)相關(guān)人員開展政策制定、戰(zhàn)略研究、項目開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新提供參考和借鑒。受數(shù)據(jù)資料和報告編寫時間所限,內(nèi)容難免存在不足,歡迎讀者批評指正。
前言
摘要
1 儲能定位與演變
1.1 調(diào)節(jié)能力來源
1.2 儲能的定位
1.3 發(fā)展與演變
1.3.1 清潔化轉(zhuǎn)型趨勢
1.3.2 儲能形式的演變
1.3.3 調(diào)節(jié)能力的變化趨勢
2 技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀
2.2 機械儲能
2.2.1 抽水蓄能
2.2.2 壓縮空氣儲能
2.2.3 飛輪儲能
2.2.4 前沿技術(shù)
2.3 電化學儲能
2.3.1 鋰離子電池
2.3.2 鉛蓄電池
2.3.3 液流電池
2.3.4 鈉硫電池
2.3.5 前沿技術(shù)
2.4 電磁儲能
2.4.1 超級電容器
2.4.2 超導磁儲能
2.5 化學儲能
2.6 儲熱
2.7 系統(tǒng)集成與運行控制
2.7.1 電池管理系統(tǒng)(BMS)
2.7.2 功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)
2.7.3 能量管理系統(tǒng)(EMS)
2.7.4 運行控制技術(shù)
3 需求與配置研究
3.1 研究基礎(chǔ)
3.1.1 調(diào)節(jié)能力需求
3.1.2 可調(diào)節(jié)電源
3.1.3 新能源出力特性
3.1.4 新能源發(fā)電成本
3.2 技術(shù)路線
3.3 主要應(yīng)用場景
3.3.1 場景定義
3.3.2 技術(shù)需求
3.3.3 匹配度分析
3.4 典型場景配置
3.4.1 電源側(cè)
3.4.2 電網(wǎng)側(cè)
3.4.3 用戶側(cè)
3.4.4 小結(jié)
3.5 需求總量優(yōu)化研究
3.5.1 優(yōu)化方法
3.5.2 情景設(shè)置
3.5.3 結(jié)果分析
3.5.4 系統(tǒng)配置方案
3.6 技術(shù)經(jīng)濟目標
……
4 發(fā)展路線圖
5 發(fā)展展望
附錄 縮略詞