岳建华:储能电池在内蒙古发电中的应用

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中国电池杂志-中国电池网11月14日讯(武月 杨阳 成都报道)在成都召开的2014年第二届中国(成都)锂电新能源产业国际高峰论坛上,内蒙古电力集团总工程师岳建华做了《建设国家清洁能源输出基地——储能技术在大规模风、光、储、微电网综合示范基地建设中的应用》的专题报告。

以下是岳建华总工程师的演讲报告:

岳建华:大家下午好,非常荣幸能有机会参加有关锂电池方面的专题高层论坛。按照组委会的要求想让我介绍风电和太阳能在国内的应用情况,我觉得这个题目太大了,我就结合内蒙在风能和太阳能的综合利用方面,包括我们已经做的一些工作,在会议上跟大家做一个交流。另外也希望通过这个会议,能够把我们公司在储能技术方面所的做工作,跟大家分享。

内蒙有着得天独厚的风能和太阳能,包括地理资源优势,不仅是国家级清洁能源输出基地,满足我国在清洁能源领域的需要,还可以从根本上改变我国目前能源结构不合理问题、能源供给的安全问题、环境污染问题、生态治理问题,从而实现可持续发展的战略目标。然而,制约大规模可再生能源发展的关键问题,特别是储能问题,到目前为止还没有真正突破。但是巨大的市场需求对做电子的和其它储能技术的,都有非常大的吸引力。

电力行业是储能技术最大的用户之一,在过去包括现在和将来,电池储能还是最大的用户。先把内蒙的前期情况给大家做一个简单介绍。

国家“十二五”能源基地划。国家“十二五”规划的我国五大能源基地,一个是鄂尔多斯,另外一个就是我们内蒙古。内蒙古国土面积118.3万平方公里,煤炭储量超过8000亿吨,2013年车辆10.3亿吨。天然气储量5万亿立方米,2012年车辆约二三百亿立方米,煤层气储量10万亿。在风能领域,内蒙风能资源占全国总的储量的二分之一,可开发利用的储量从图上看得十分清楚。太阳能资源,就我个人看法也是前面排名第一的。青藏高原特别是西藏,太阳能资源的储量非常好,但是由于海拔、交通、电力输电线路等原因,从开发利用的角度说,可利用的开发强度和总量相对不够。内蒙古处在最适合开发的区域。我想很多人都去过内蒙,一方面土地资源非常辽阔,另外是相对比较平衡,还有一个是电网建设的各方面条件非常好。所以从综合开发利用的角度说,内蒙在太阳能资源方面也是占了首位。

这是我们电网的情况,太阳能资源每年可利用的是1700至1800的区域。这是电网的情况,其中蓝色的是国网公司。内蒙电网公司是全国唯一一个独立的省级电网公司,除了国家电网、南方电网,内蒙也是最小的一个公司,但也是第三大电网公司。借此机会说一下内蒙目前装机的情况,截至目前,内蒙古全区总装机8446万千瓦,蒙西电网总装机4670万千瓦。其中火电3373万千瓦,风电1104万千瓦,太阳能130万千瓦,水电56万千瓦,生物质6.6万千瓦。内蒙古电网清洁能源装机占全网总装机的27.8%。2013年风电发电量219.77亿(去年售电量1386.9亿度)千瓦时,占全网发电量15.87%,风电利用小时数2188小时,弃风电量39.2亿千瓦时,弃风率17.7%。全年光伏发电量5.8亿千瓦时。总体来说在风能的资源和利用上都是超前的。

内蒙古电网在去年9月4日全天上网电量占比达34.7%,全天操作20%的连续运行两个月。全天超过10%的已经成为常态化。内蒙电网目前风电已经成为第二储能。基于以上的情况,说明内蒙古近几年风电建设的总体水平是全国领先的。但是电网系统也存在比较大的隐患,因为风电占的比例比较大,又不受控,这种情况下,电网想保证它的稳定性和安全性是有一定难度。所以为了保证电网的安全性和稳定性,特别是保证大规模发展,储能的需求是非常迫切的。

从去年下半年开始,国务院连续召开好多次会议,同时在9月份颁布了37号文《大气污染防治行动计划》,主要针对华北地区、华东地区,包括珠三角、长三角地区的雾霾影响。紧接着今年3月份,要求在《能源行业加强大气污染防治工作方案》,紧接着要求今年年底关停东北、华北小火电机组。在《大气污染防治行动计划》出台的同时,国务院要求能源系统建设12条特高压交流输变电通道,往内蒙的有四条,其中锡盟两条,蒙西和上海庙各一条。锡盟的两条特高压输电通道的总输送功率可达1700-1800万千瓦,其中计划输送风电、太阳能1200万千瓦以上。

为了确保风电和太阳能大规模并入电网以后的安全稳定运行,我们公司在储能方面做了一些工作。里面涉及到比较新的技术,虽然我们是省级电网,但是新的储能技术在国内也是不落后的。抽水蓄能,在内蒙古呼和浩特建设的4×300MW的抽水蓄能网。第二是和中科院合作,做了超过临界压缩空气储能的项目推进。这个项目1.5MW五的先进压缩空气储能系统通过了中科院验收会,综合系统效益达到52.1%。后面是供它正在设计,有一个100MW的,还有10MW的、300MW的,不同规模的情况。同时,我们和大唐和承担了国家863科技项目,都在前期准备过程中。去年年底国家能源局批准了国家能源风电评定中心,这里面涉及到各种各样的储能。其中我列了一下有关电子方面的储能,在这方面我们也寻求厂家合作。其中有磷酸铁锂的、液流的,感兴趣的话大家可以参与。

我们公司目前为止大约投入五千万左右的资金,公司范围各供电局分别建立充电站、充电桩,有大巴、中巴,还有一部分小轿车和商用车,同时还有一部分工程用车(电力抢修用车)。总体的运行情况各异,从我们公司的角度说,对电动汽车还是比较重视的。另外还在筹划一件事情就我们希望做一条从北京到锡林的高速公路上,想建几个大规模的充电站。就像上午介绍的谈到商业运行模式,希望利用内蒙的风电资源和光伏资源给予一定优惠,成为风、光、储能的综合性电站,利用这种电站解决长时间的出差需求。这是我们所做的一些具体项目工作,这是太阳能电池方面,我们公司跟道达尔等几个方面联合所做的一个项目,光伏发电效率达到了22%以上。这是光电发热的项目。总体来说,未来的能源成本,希望在未来的五到十年或者更长的时间,尽可能不拿国家补贴或者少拿国家补贴。

锡盟二连集群式微网示范项目,这是我今天要介绍的重点。去年国家能源据批了一个风、光、光热储能的项目,风电150万千瓦,光伏24万千瓦,光热5万千瓦,储能配置是50万千瓦×8小时。这是锡盟的地理位置,就不细说了。在项目里大约是这样的,红的部分可以看一。这个项目的进展还是比较快的,目前的文件已经报到国家林业局,如果快的话今年底可能会推出。最可能的范围,单一的想法也是独一无二的。里面要风、光、储、电网等七个集群式微网系统建成,从电网角度看,希望它大约相当于我们常规的发电企业,跟火电类似。如果这样一个项目示范成功,七个项目都是可以推广的。在全国范围内,风电和可再生能源的推广利用,会有非常好的前景。这是我刚才说的四条通道的基础上,国家电网公司的总经理和我们区领导座谈的时候最近又提出来,要在内蒙建12条特高压外送通道,总投资2922亿元。新增电力输送能力1亿千瓦,满足1.2亿钱物、5100万千瓦风神风电外送需要,直接拉动自治区电源投资9000亿。

另外开始的题目我写的是“国家级清洁能源输出基地”,实际上现在基本建设一万千瓦光伏的电大约需要300亩来计算,6万平方公里的土地,可以加载30亿千瓦。相当于燃煤机组10亿千瓦,可满足2013年我国全社会5.3万亿度的用电需求。到1800小时算,相当于一个千瓦等于多少千瓦列在上面,也就是6万平方公里建设的光伏发电,总可以相当于现在十亿千瓦的完美发电。目前在内蒙古,就这个小绿色片的区域内接光伏发电,完全能够解决清洁能源的需求。这个是参照2013年欧洲做的一个计划,利用当时的风电和光伏技术建设电站,就可以满足2005年全世界当时的电量,所以基于现在的技术,没有问题。未来能动性清洁能源输出设想,这个就不细说了,大约五到十年内,内蒙古完全可以给我们国家提供至少20%的清洁能源。

总之,随着新的技术发展,可再生能源的发电成本进一步降低,利润空间进一步加大,我们可以从可再生能源受益终,每度电抽出1分钟钱左右作为荒漠化治理和生态化修复。大家可能不知道,实际上环境的影响和改变,接着大规模生产和太阳能发电有关,实际上跟太阳能也有很大发展。我们相信,通过全社会的努力,让我们的环境更好。


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    【责任编辑:赵卓然】
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