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日本电力企业拟为可再生能源建大型蓄电设备

  2019-07-10 20:10:15
日本电力企业拟为可再生能源建大型蓄电设备 日本北海道电力公司和东北电力公司将在主要变电站设置大规模蓄电设备,以调整因天气而变动的、不稳定的太阳能及风力所发电力。 北海道电力和东北电力以承包国家实证项目的形式,力争扩大采用太阳能发电和风力发电。北海道电力将在位于苫小牧和千岁之间的南早来变电站,设置容量为6万千瓦时的氧化还原液流电池。东北电力将在位于仙台市太白区的西仙台变电站,设置容量为2万千瓦时的锂离子电池。两家电力公司将把所发电力先储存在蓄电池中,在适当的时间释放电力,以调节电力供求及频率。在作为电力集散基地的主要变电站,统一调节利用地区内可再生能源所发的电力,这在全球也是首次尝试。 发电不规律的太阳能及风力所发电力如果超过电力公司的电力供求调节能力及频率调节能力,就难以被接纳并网。辖区内电力需求较小、缺乏供求调节能力的北海道电力于4月规定了并网限制,比如2000千瓦以上规模的太阳能发电站,最大可并网电力为40万千瓦内等。而在北海道,截至3月,输出功率在2000千瓦以上的太阳能发电建设申请项目就有87个,设备容量共计156.8万千瓦,其中4分之3不得不放弃建设。北海道以外的其他一些地区也存在难以建设的问题。如果百万瓦级太阳能设施(大规模太阳能发电站)等的建设继续发展,其他电力公司可能也会面临与北海道电力相同的问题。 北海道电力采用的氧化还原液流电池的工作原理是,利用泵使电解液循环,促进离子发生氧化还原反应,并进行充放电。由于需要存放电解液的罐及使之循环的机械结构,因此不适合小型化,但结构简单,容易实现大容量化。 这种方法是由美国宇航局(NASA)提出的,在日本,住友电气工业公司一直在自主推进商品化。由于难以抑制零部件劣化、维持稳定性能,全球几乎只有住友电工制造的产品可长时间用于商业用途。面临供求调节能力缺乏瓶颈的北海道电力对这种蓄电池能够以比较低的成本实现大容量蓄电给与了较高评价,并认为通过利用新型蓄电池,可使可再生能源采用量增加1成以上。 另一方面,东北电力则缺少足够的火力发电站,难以调节因短时间内不规律发电的增减所产生的频率变动。因此将采用在追随短周期变动频繁切换充放电方面性能出色的锂离子电池。 日本经济产业省将上述实证项目定位为”普及可再生能源,同时推动开发可在全球取胜的电力蓄电池的政策”。6万千瓦时的氧化还原液流电池的投资额约为200亿日元,2万千瓦时的锂离子电池也可获得约为100亿日元,由国家全额负担。作为补贴项目来说,这是极其罕见的。 而且,经济产业省还将开始实施推动降低蓄电池成本的开发业务。力争在2020年之前,实现与抽水发电同等水平的1千瓦时2.3万日元。要实现可再生能源发电稳定化,还有增强输电网的方法,但在建设完善方面需要时间。蓄电池掌握着普及可再生能源及提高产业竞争力的关键。

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