现有的储能系统虽然种类多样,但可投入使用并且有商业利用价值的只有少数。而且,这些储能技术是集中式应用还是分散式应用则需要结合各自的投资额,损失量以及发展潜能进行综合比对才能得出。储能方案的选取也需结合各自的局限性、环境影响度、地势需求、应用重点、投资复杂性以及效益等方面综合考虑。而且,储能技术还要达到容量、灵活度、响应时间以及成本效益的最优化。
目前,类似电解制氢、制气、海水淡化等技术的风电就地消纳方案正不断涌现。本文下节将根据一些先驱国家(以丹麦为例)所面临的各种新型电源管理的需求和挑战,重点放在对可再生能源的应用以及电力平衡的技术解决方案上。除了储能技术,用于供热、供冷的水力发电和生物质发电与供热供冷的结合应用也将作为操作性高的辅助解决方案来讨论。从全球范围来看,这些方案的应用虽然有限,但是随着可再生能源的持续增长,电力供热供冷系统的构建似乎是必不可少的。
图1丹麦风电装机容量统计以及风电占国内电力需求的比例图
图2各类能源的发电比例图
图3热电联产系统示意图
丹麦能源发展简史
丹麦以其风电产业和大规模的风力发电闻名于世界。从长远来看,区域供暖加上热电联产(CHP)的模式非常重要,这种转变也是减少丹麦二氧化碳排放量的重点举措。然而,CHP要达到满足60%的电力需求以及70%的供热需求,就需要建立一套逐渐过渡到完全由可再生能源供给的公共基础设施。