谷电储能技术商用推广应用前景分析
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摘要：我国的电源结构是以火电为主，其中火电占72.4%、水电占24.5%、核电占2.4%、新能源占0.7%。受人类作息时间影响，白天的生产和生活用电量远大于夜间，由于火电厂存在调峰能力有限的缺点，为改善白天用电高峰时段的供电紧张，减少夜间供电浪费，我国政府出台了峰谷电价政策。谷电储能是一种利用夜间电费较低的时候储能，在白天电费较高的时候输出能量，从而实现用电经济效益最大化的技术。
关键词：谷电储能;商用推广;环保
一、谷电储能技术商用推广背景
中国的储能技术于2011年起步，最近三年的累计装机规模保持着30%以上的增长，行业发展态势良好。研究显示，“十三五”期间，我国储能产业的主要目标是实现储能由研发示范向商业化初期过渡，“十四五”期间实现由商业化初期向规模化发展转变。
国家政策支持“煤改电”。2017年的《政府工作报告》提出，要坚决打好蓝天保卫战，其中全面实施散煤综合治理，推进北方地区冬季清洁取暖，完成以电代煤、以气代煤300万户以上，全部淘汰地级以上城市建成区燃煤小锅炉。
国家政策支持谷电合理化利用，鼓励市场主体错峰填谷。我国目前燃煤发电标杆上网电价和销售电价执行阶梯电价与峰谷电价相结合的电价收费政策。低谷电价执行时间为每天的22：00至次日8：00。2018年，国家发改委发布的《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》提出，健全促进节能环保的电价机制。加大峰谷电价实施力度，运用价格信号引导电力削峰填谷。省级价格主管部门可在销售电价总水平不变的前提下，建立峰谷电价动态调整机制，进一步扩大销售侧峰谷电价执行范围，合理确定并动态调整峰谷时段，扩大高峰、低谷电价价差和浮动幅度，引导用户错峰用电。鼓励市场主体签订包含峰、谷、平时段价格和电量的交易合同。利用峰谷电价差、辅助服务补偿等市场化机制，促进储能发展。利用现代信息、车联网等技术，鼓励电动汽车提供储能服务，并通过峰谷价差获得收益。
设置于终端用户的谷电储能系统利用峰谷电价进行电力储放有助于提高供电可靠性。如实施峰谷电价的地区，在低价“谷电”时刻买入网电充入储能设备，在高价“峰电”时刻释放储能设备中的电力，既节约用户电费花销，又能削峰填谷、平滑用电负荷，在一定程度可缓解电网调节压力。
二、谷电储能技术简析
谷电储能是利用夜间电费较低的时候通过电能为储能设备蓄能，在白天电费较高的时候将储能设备储存的能量输出供生产或生活使用。常见的谷电储能技术有抽水蓄能、压缩空气储能、蓄电池储能、熔盐储能等。抽水蓄能、压缩空气储能、熔盐储能等储能技术目前主要用于发电行业。蓄电池储能主要用于应急电源及日常生活，手机和电动车的电池就属于蓄电池储能这一类。谷电储能技术在商用方面的使用才刚刚起步，目前较为适用的技术有蓄电池储能和熔盐储能等技术。
蓄电池储能技术是一种工艺成熟的技术，目前在生产和生活方面均有广泛应用。蓄电池根据电池材料的不同，又分为铅酸电池、锂电池、钠硫电池等，目前在储能行业使用最多的是铅酸电池。使用蓄电池进行谷电储能，蓄电池安装维护简便，储能效率高，使用方便。
熔盐谷电储能技术是一种新兴的技术，目前在光热发电储能领域应用颇多，但尚未得到商用推广。作为储能传热介质的熔盐，主要使用的有二元盐（40%KNO3+60%NaNO3）、三元盐（53%KNO3+7%NaNO3+40%NaNO2）和低熔点熔盐，熔盐具有较高的使用温度、高热稳定性、高比热容、高对流传热系数、低粘度、低饱和蒸汽压、低价格等优势，使熔盐拥有很好的储存和传导热能的能力。熔盐谷电储能技术是利用夜间谷电加热熔盐，使固体的熔盐液化吸收热量并存储，待白天需要使用热量时，将采暖用的水与液态熔盐进行间接热交换来加热水，实现采暖供热等用途，从而达到节省白天尖峰电使用的目的。
三、谷电储能技术商用推广前景
谷电储能商用，主要是通过峰谷电价差套利来节省商家电费开支。目前北京、上海、江苏、广东等地在峰谷电价方面定价差大，鼓励用电大户错峰填谷。
比如面积8000平方米左右的大型综合商场与超市，用电时段主要集中在9：00-21：00，平均年用电量为145万千瓦时，其中空调用电约占30%左右。按北京的非居民销售电价计算，需支付总的电费约为180万元/年。一般商业低压用电的非谷电价为1.268元一度电，谷电价为0.3748元一度电。每天10小时的谷电价所储能量，转化为非谷电价下对应能量可以节省2960元。使用蓄电池进行谷电储能，去除储能损耗，一年可以为企业节省电费80万元以上;而在一个为期四个月的供暖期内，使用熔盐谷电储能技术替代空调供暖，能为企业节约电费14万元左右。
目前市场上的大型商业体用电集中在空调、电梯、冷冻柜和照明，这些设备除冷冻柜外其他的均只在营运时开启。由于商场的营运时间一般是9：00到21：00，因此難以享受夜间低谷电价的优惠政策。使用谷电储能技术将夜间低谷电价进行存储，在白天高峰电价时段利用，将能为大型商业体节省很大一部分电费支出。
谷电储能技术的主要优点：
大量利用闲置的低谷电力，提高能源利用率。
采用廉价的低谷电，大大降低了用户的成本。
占地面积小、不受地理条件限制、可建在城市内部。
全自动、无人值守的运行和长期免维护的运行状态，提供了良好的环境。
设备无污染零排放具有十分重要的社会意义。
谷电储能采暖设备的大规模推广应用有助于改善城市环境。
蓄电池谷电储能和熔盐谷电储能等技术，较好的贴合了商业领域对于环保、占地、投入等方面的要求，其通用性强，推广方便。蓄电池储能技术用途广泛，控制简便。熔盐谷电储能技术可用于居民住宅采暖、蓄热，也可以用于大型商场、高端写字楼、工厂企业等集中供热。
四、分析结论
综上所述，谷电储能技术商用主要针对工商业高耗能设备进行谷电储能利用，对于优化商业企业电费支出具有很大意义。是国家政策鼓励的新兴技术。商用的谷电储能技术具有占地面积小、不受地理条件限制、安全环保、可建在城市内部等优点。与传统的商用制冷供暖系统相比，谷电储能设备用于供暖具有明显的优点。总而言之，谷电储能技术是一种具有广阔发展前景，且适合商用推广的技术，但在具体推广使用时，需要根据当地电价政策来选用适合的谷电储能设备。
参考文献
[1]阮雪莹.你真的了解熔盐吗？ 一文读懂目前光热发电行业认可度最高的储热介质.新媒体管家.2017，9（17）
（作者单位：湖南大唐先一科技有限公司）
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