谷電儲能技術(shù)商用推廣應(yīng)用前景分析

胡汝立

摘要：我國的電源結(jié)構(gòu)是以火電為主，其中火電占72.4%、水電占24.5%、核電占2.4%、新能源占0.7%。受人類作息時間影響，白天的生產(chǎn)和生活用電量遠(yuǎn)大于夜間，由于火電廠存在調(diào)峰能力有限的缺點，為改善白天用電高峰時段的供電緊張，減少夜間供電浪費，我國政府出臺了峰谷電價政策。谷電儲能是一種利用夜間電費較低的時候儲能，在白天電費較高的時候輸出能量，從而實現(xiàn)用電經(jīng)濟(jì)效益最大化的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：谷電儲能;商用推廣;環(huán)保

一、谷電儲能技術(shù)商用推廣背景

中國的儲能技術(shù)于2011年起步，最近三年的累計裝機規(guī)模保持著30%以上的增長，行業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好。研究顯示，“十三五”期間，我國儲能產(chǎn)業(yè)的主要目標(biāo)是實現(xiàn)儲能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡，“十四五”期間實現(xiàn)由商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。

國家政策支持“煤改電”。2017年的《政府工作報告》提出，要堅決打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，其中全面實施散煤綜合治理，推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔取暖，完成以電代煤、以氣代煤300萬戶以上，全部淘汰地級以上城市建成區(qū)燃煤小鍋爐。

國家政策支持谷電合理化利用，鼓勵市場主體錯峰填谷。我國目前燃煤發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價和銷售電價執(zhí)行階梯電價與峰谷電價相結(jié)合的電價收費政策。低谷電價執(zhí)行時間為每天的22：00至次日8：00。2018年，國家發(fā)改委發(fā)布的《關(guān)于創(chuàng)新和完善促進(jìn)綠色發(fā)展價格機制的意見》提出，健全促進(jìn)節(jié)能環(huán)保的電價機制。加大峰谷電價實施力度，運用價格信號引導(dǎo)電力削峰填谷。省級價格主管部門可在銷售電價總水平不變的前提下，建立峰谷電價動態(tài)調(diào)整機制，進(jìn)一步擴大銷售側(cè)峰谷電價執(zhí)行范圍，合理確定并動態(tài)調(diào)整峰谷時段，擴大高峰、低谷電價價差和浮動幅度，引導(dǎo)用戶錯峰用電。鼓勵市場主體簽訂包含峰、谷、平時段價格和電量的交易合同。利用峰谷電價差、輔助服務(wù)補償?shù)仁袌龌瘷C制，促進(jìn)儲能發(fā)展。利用現(xiàn)代信息、車聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，鼓勵電動汽車提供儲能服務(wù)，并通過峰谷價差獲得收益。

設(shè)置于終端用戶的谷電儲能系統(tǒng)利用峰谷電價進(jìn)行電力儲放有助于提高供電可靠性。如實施峰谷電價的地區(qū)，在低價“谷電”時刻買入網(wǎng)電充入儲能設(shè)備，在高價“峰電”時刻釋放儲能設(shè)備中的電力，既節(jié)約用戶電費花銷，又能削峰填谷、平滑用電負(fù)荷，在一定程度可緩解電網(wǎng)調(diào)節(jié)壓力。

二、谷電儲能技術(shù)簡析

谷電儲能是利用夜間電費較低的時候通過電能為儲能設(shè)備蓄能，在白天電費較高的時候?qū)δ茉O(shè)備儲存的能量輸出供生產(chǎn)或生活使用。常見的谷電儲能技術(shù)有抽水蓄能、壓縮空氣儲能、蓄電池儲能、熔鹽儲能等。抽水蓄能、壓縮空氣儲能、熔鹽儲能等儲能技術(shù)目前主要用于發(fā)電行業(yè)。蓄電池儲能主要用于應(yīng)急電源及日常生活，手機和電動車的電池就屬于蓄電池儲能這一類。谷電儲能技術(shù)在商用方面的使用才剛剛起步，目前較為適用的技術(shù)有蓄電池儲能和熔鹽儲能等技術(shù)。

蓄電池儲能技術(shù)是一種工藝成熟的技術(shù)，目前在生產(chǎn)和生活方面均有廣泛應(yīng)用。蓄電池根據(jù)電池材料的不同，又分為鉛酸電池、鋰電池、鈉硫電池等，目前在儲能行業(yè)使用最多的是鉛酸電池。使用蓄電池進(jìn)行谷電儲能，蓄電池安裝維護(hù)簡便，儲能效率高，使用方便。

熔鹽谷電儲能技術(shù)是一種新興的技術(shù)，目前在光熱發(fā)電儲能領(lǐng)域應(yīng)用頗多，但尚未得到商用推廣。作為儲能傳熱介質(zhì)的熔鹽，主要使用的有二元鹽（40%KNO3+60%NaNO3）、三元鹽（53%KNO3+7%NaNO3+40%NaNO2）和低熔點熔鹽，熔鹽具有較高的使用溫度、高熱穩(wěn)定性、高比熱容、高對流傳熱系數(shù)、低粘度、低飽和蒸汽壓、低價格等優(yōu)勢，使熔鹽擁有很好的儲存和傳導(dǎo)熱能的能力。熔鹽谷電儲能技術(shù)是利用夜間谷電加熱熔鹽，使固體的熔鹽液化吸收熱量并存儲，待白天需要使用熱量時，將采暖用的水與液態(tài)熔鹽進(jìn)行間接熱交換來加熱水，實現(xiàn)采暖供熱等用途，從而達(dá)到節(jié)省白天尖峰電使用的目的。

三、谷電儲能技術(shù)商用推廣前景

谷電儲能商用，主要是通過峰谷電價差套利來節(jié)省商家電費開支。目前北京、上海、江蘇、廣東等地在峰谷電價方面定價差大，鼓勵用電大戶錯峰填谷。

比如面積8000平方米左右的大型綜合商場與超市，用電時段主要集中在9：00-21：00，平均年用電量為145萬千瓦時，其中空調(diào)用電約占30%左右。按北京的非居民銷售電價計算，需支付總的電費約為180萬元/年。一般商業(yè)低壓用電的非谷電價為1.268元一度電，谷電價為0.3748元一度電。每天10小時的谷電價所儲能量，轉(zhuǎn)化為非谷電價下對應(yīng)能量可以節(jié)省2960元。使用蓄電池進(jìn)行谷電儲能，去除儲能損耗，一年可以為企業(yè)節(jié)省電費80萬元以上;而在一個為期四個月的供暖期內(nèi)，使用熔鹽谷電儲能技術(shù)替代空調(diào)供暖，能為企業(yè)節(jié)約電費14萬元左右。

目前市場上的大型商業(yè)體用電集中在空調(diào)、電梯、冷凍柜和照明，這些設(shè)備除冷凍柜外其他的均只在營運時開啟。由于商場的營運時間一般是9：00到21：00，因此難以享受夜間低谷電價的優(yōu)惠政策。使用谷電儲能技術(shù)將夜間低谷電價進(jìn)行存儲，在白天高峰電價時段利用，將能為大型商業(yè)體節(jié)省很大一部分電費支出。

谷電儲能技術(shù)的主要優(yōu)點：

大量利用閑置的低谷電力，提高能源利用率。

采用廉價的低谷電，大大降低了用戶的成本。

占地面積小、不受地理條件限制、可建在城市內(nèi)部。

全自動、無人值守的運行和長期免維護(hù)的運行狀態(tài)，提供了良好的環(huán)境。

設(shè)備無污染零排放具有十分重要的社會意義。

谷電儲能采暖設(shè)備的大規(guī)模推廣應(yīng)用有助于改善城市環(huán)境。

蓄電池谷電儲能和熔鹽谷電儲能等技術(shù)，較好的貼合了商業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诃h(huán)保、占地、投入等方面的要求，其通用性強，推廣方便。蓄電池儲能技術(shù)用途廣泛，控制簡便。熔鹽谷電儲能技術(shù)可用于居民住宅采暖、蓄熱，也可以用于大型商場、高端寫字樓、工廠企業(yè)等集中供熱。

四、分析結(jié)論

綜上所述，谷電儲能技術(shù)商用主要針對工商業(yè)高耗能設(shè)備進(jìn)行谷電儲能利用，對于優(yōu)化商業(yè)企業(yè)電費支出具有很大意義。是國家政策鼓勵的新興技術(shù)。商用的谷電儲能技術(shù)具有占地面積小、不受地理條件限制、安全環(huán)保、可建在城市內(nèi)部等優(yōu)點。與傳統(tǒng)的商用制冷供暖系統(tǒng)相比，谷電儲能設(shè)備用于供暖具有明顯的優(yōu)點?？偠灾?，谷電儲能技術(shù)是一種具有廣闊發(fā)展前景，且適合商用推廣的技術(shù)，但在具體推廣使用時，需要根據(jù)當(dāng)?shù)仉妰r政策來選用適合的谷電儲能設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

[1]阮雪瑩.你真的了解熔鹽嗎？ 一文讀懂目前光熱發(fā)電行業(yè)認(rèn)可度最高的儲熱介質(zhì).新媒體管家.2017，9（17）

（作者單位：湖南大唐先一科技有限公司）