日本電力企業(yè)為擴風光發(fā)電探討設置大型蓄電設備

    鋰電世界  日本北海道電力公司和東北電力公司將在主要變電站設置大規(guī)模蓄電設備，以調整因天氣而變動的、不穩(wěn)定的太陽能及風力所發(fā)電力。

    北海道電力和東北電力以承包國家實證項目的形式，力爭擴大采用太陽能發(fā)電和風力發(fā)電。北海道電力將在位于苫小牧和千歲之間的南早來變電站，設置容量為6萬千瓦時的氧化還原液流電池。東北電力將在位于仙臺市太白區(qū)的西仙臺變電站，設置容量為2萬千瓦時的鋰離子電池。兩家電力公司將把所發(fā)電力先儲存在蓄電池中，在適當?shù)臅r間釋放電力，以調節(jié)電力供求及頻率。在作為電力集散基地的主要變電站，統(tǒng)一調節(jié)利用地區(qū)內可再生能源所發(fā)的電力，這在全球也是首次嘗試。

    發(fā)電不規(guī)律的太陽能及風力所發(fā)電力如果超過電力公司的電力供求調節(jié)能力及頻率調節(jié)能力，就難以被接納并網(wǎng)。轄區(qū)內電力需求較小、缺乏供求調節(jié)能力的北海道電力于4月規(guī)定了并網(wǎng)限制，比如2000千瓦以上規(guī)模的太陽能發(fā)電站，最大可并網(wǎng)電力為40萬千瓦內等。而在北海道，截至3月，輸出功率在2000千瓦以上的太陽能發(fā)電建設申請項目就有87個，設備容量共計156.8萬千瓦，其中4分之3不得不放棄建設。北海道以外的其他一些地區(qū)也存在難以建設的問題。如果百萬瓦級太陽能設施(大規(guī)模太陽能發(fā)電站)等的建設繼續(xù)發(fā)展，其他電力公司可能也會面臨與北海道電力相同的問題。

    北海道電力采用的氧化還原液流電池的工作原理是，利用泵使電解液循環(huán)，促進離子發(fā)生氧化還原反應，并進行充放電。由于需要存放電解液的罐及使之循環(huán)的機械結構，因此不適合小型化，但結構簡單，容易實現(xiàn)大容量化。

    這種方法是由美國宇航局(NASA)提出的，在日本，住友電氣工業(yè)公司一直在自主推進商品化。由于難以抑制零部件劣化、維持穩(wěn)定性能，全球幾乎只有住友電工制造的產(chǎn)品可長時間用于商業(yè)用途。面臨供求調節(jié)能力缺乏瓶頸的北海道電力對這種蓄電池能夠以比較低的成本實現(xiàn)大容量蓄電給與了較高評價，并認為通過利用新型蓄電池，可使可再生能源采用量增加1成以上。

    另一方面，東北電力則缺少足夠的火力發(fā)電站，難以調節(jié)因短時間內不規(guī)律發(fā)電的增減所產(chǎn)生的頻率變動。因此將采用在追隨短周期變動頻繁切換充放電方面性能出色的鋰離子電池。

    日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省將上述實證項目定位為“普及可再生能源，同時推動開發(fā)可在全球取勝的電力蓄電池的政策”。6萬千瓦時的氧化還原液流電池的投資額約為200億日元，2萬千瓦時的鋰離子電池也可獲得約為100億日元，由國家全額負擔。作為補貼項目來說，這是極其罕見的。

    而且，經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省還將開始實施推動降低蓄電池成本的開發(fā)業(yè)務。力爭在2020年之前，實現(xiàn)與抽水發(fā)電同等水平的1千瓦時2.3萬日元。要實現(xiàn)可再生能源發(fā)電穩(wěn)定化，還有增強輸電網(wǎng)的方法，但在建設完善方面需要時間。蓄電池掌握著普及可再生能源及提高產(chǎn)業(yè)競爭力的關鍵。