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新型儲能飛輪儲能有效解決新能源一次調頻

   2021-10-31 中國能源網 &

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核心提示:中共中央、國務院印發的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》10月24日正式發布。意見要求,加快構建清

中共中央、國務院印發的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》10月24日正式發布。意見要求,加快構建清潔低碳安全高效能源體系,強化能源消費強度和總量雙控,做好產業布局、結構調整、節能審查與能耗雙控銜接,對能耗強度下降目標完成形勢嚴峻的地區實行項目緩批限批、能耗等量或減量替代。

“雙碳”目標是為應對全球氣候變化作出中國貢獻的雄心宣示。實現“雙碳”目標的關鍵在于促進可再生能源發展,促進可再生能源發展的關鍵則在于消納。近年來,我國可再生能源迅猛發展,但電力系統靈活性和調節能力與之并不能相匹配,制約高比例新能源發展。

把握產業發展趨勢,發力新能源

新能源的優點是綠色環保,不發生化學反應,不向環境中排放碳和污染物,對氣候和生態友好,但是隨著隨機性、波動性和間歇性的風能和光伏發電為主的可再生能源在電源結構中占比持續增長,電力系統在運行中呈現“雙高”的特點。支撐高比例新能源并網、提高電網運行安全性和可靠性,電力系統靈活調節能力至關重要,直接關系著電力系統平衡安全全局、決定新能源消納利用水平。

電力系統中調峰資源相對充足,但對高比例新能源的高波動性和短時調頻資源越來越緊張。可建設調頻電站,滿足可以快速功率響應、一次調頻、二次調頻、動態調壓。此外通過慣量控制,還可以有效提高電力系統抗擾動能力,促進新能源消納。快速功率響應一次調頻,二次調頻功能,動態調節及電力系統抗擾動能力,可提高電網運行的穩定性、安全性、可靠性,從而提高電網運營的經濟效益及社會效益。

新型儲能飛輪儲能調頻裝置,可以提升發電側慣量響應能力與一次調頻能力,平滑功率輸出、能量搬移、微電網提供輔助服務,減少棄風棄光率,提升電網對新能源的接入能力,保障電網安全。

對于獨立運行風電系統,飛輪儲能系統作為能量儲存環節,可提高風能利用率和獨立風電系統的電能質量;對于并網運行風電系統,飛輪儲能電機作為并網風電機組輸出功率補償環節,可改善風電機組輸出的穩定性。

飛輪儲能系統是一種機電能量轉換的儲能裝置,用物理方法實現儲能。通過電動/發電互逆式雙向電機,電能與高速運轉飛輪的機械動能之間的相互轉換與儲存,并可通過調頻、整流、恒壓與不同類型的負載接口,具有以下優勢特點:

·瞬時大功率、快速充放電:泓慧能源目前研發的5MW/25kWh的新型產品,意味著“放電倍率”可達200C,毫秒級響應速度;

·使用壽命長:飛輪儲能不受頻繁充放電的影響,容量無衰減,循環壽命極長,理論壽命超過20年;

·工作范圍寬:對環境溫度沒有嚴格要求,無需建設空調、除濕等輔助設備;

·能量轉換效率高:電能與動能之間的轉換效率高于95%,儲能系統綜合效率約90%;

·低損耗、低維護:磁懸浮和真空環境大幅降低了飛輪儲能裝置運行時的機械損耗,系統維護周期長;

·可精確測量和控制:飛輪儲能可精確測量轉子轉速從而精確計算出“剩余電量”,實現精確控制;

·安全可靠:飛輪儲能98%以上的材料都是鋼材,運行時無化學物質釋放,無化學爆炸等安全隱患,從生產到應用再到回收的整個生命周期內對環境友好;

·大規模制造成本大幅下降:飛輪主要材質為鋼材,大規模制造后成本下降空間很大,無限接近于鋼材成本;

·殘值高:“廢舊飛輪電池”可直接回收利用,殘值高,二次回收成本低,20年全壽命周期后的殘值約30%;

·經濟性:飛輪儲能的設計壽命長達20年,項目在整個運營周期內的總體成本相對較低,項目整體的經濟性較好。

行業協同賦能,助力產業升級

自提出“雙碳”目標以來,我國在消納綠色能源方面,政策措施頻頻發力。資本對飛輪儲能市場關注度的提升,有助于加速飛輪儲能行業的商業化,近期泓慧能源獲得廣大控股等億元戰略投資并與廣大特材展開全方位戰略合作,對于完善儲能產業鏈,促進飛輪儲能行業發展都將起到重要作用。

在未來的儲能高速發展中,飛輪儲能作為新型儲能,需要供應鏈上下游協同,相互賦能。泓慧能源作為完全自主的知識產權飛輪儲能行業領跑者,將積極與同行們在競爭中互相學習,共同進步,同時帶動市場應用端領域的升級,進而共同為整個儲能鏈帶來進步;泓慧能源一直努力拓展飛輪儲能產品的創新發展,在雙碳目標上,將與同行業相互協作賦能,助力行業不斷向前發展。



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