編者按：隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的加速變革以及“3060”雙碳目標(biāo)的轉(zhuǎn)型需求，新型儲(chǔ)能技術(shù)也在不斷發(fā)展，其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也將越來(lái)越廣泛。未來(lái)五年，我國(guó)將加快建構(gòu)新型電力系統(tǒng)，儲(chǔ)能是其中關(guān)鍵的一環(huán)，壓縮空氣儲(chǔ)能作為新型儲(chǔ)能技術(shù)之一，也迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。
當(dāng)前，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)正處于加速變革階段，隨著風(fēng)電光伏等可再生能源的大規(guī)模發(fā)展，疊加“3060”雙碳目標(biāo)轉(zhuǎn)型的需求，儲(chǔ)能被看作是建設(shè)新型能源體系的重要支撐、并被比喻為新能源的“穩(wěn)定器”、電力系統(tǒng)的“充電寶”、能源供應(yīng)的“蓄水池”，為什么儲(chǔ)能的發(fā)展如此重要?新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之路又將面臨哪些挑戰(zhàn)，如何突破?張媛對(duì)話中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長(zhǎng)、中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專委會(huì)主任委員、中科院工程熱物理研究所研究員陳海生。
儲(chǔ)能是什么?新型儲(chǔ)能又是什么?
第一財(cái)經(jīng)：儲(chǔ)能被看作是建設(shè)新型能源體系重要支撐，儲(chǔ)能是什么?它為什么這么重要?
陳海生：儲(chǔ)能實(shí)際上是將能量以某種形式存儲(chǔ)起來(lái)，在需要的時(shí)候再釋放的一個(gè)過(guò)程。儲(chǔ)能最重要的作用就是解決能量在時(shí)間、空間和強(qiáng)度上的不匹配。隨著可再生能源發(fā)展和雙碳戰(zhàn)略的實(shí)施，中國(guó)的主流能源將從化石能源轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕茉礊橹?。按照雙碳戰(zhàn)略到2060年，可再生能源比例大概要占到80%左右，但是隨著可再生能源的快速發(fā)展導(dǎo)致發(fā)電端和用戶端都不可控，在這種情況下，就必須建設(shè)一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)，保證能源的安全和能源系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。另外，儲(chǔ)能的存在使原來(lái)不可用的能源，比如下半夜過(guò)剩的能源，通過(guò)存儲(chǔ)，在白天高峰的時(shí)候也能使用，進(jìn)而提高它的經(jīng)濟(jì)性或者效率。
第一財(cái)經(jīng)：新型儲(chǔ)能是個(gè)什么概念?它與傳統(tǒng)儲(chǔ)能相比有什么不同?
陳海生：新型儲(chǔ)能是相對(duì)于傳統(tǒng)儲(chǔ)能，也就是抽水蓄能所提出的一種儲(chǔ)能技術(shù)，是屬于抽水蓄能之外的儲(chǔ)能技術(shù)。抽水蓄能是原來(lái)的主流儲(chǔ)能技術(shù)，目前占整個(gè)儲(chǔ)能裝機(jī)的80%左右，它有兩個(gè)水庫(kù)和水壩，在用電低谷的時(shí)候加水，從下庫(kù)泵到上庫(kù)，在用電高峰的時(shí)候通過(guò)上庫(kù)驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。抽水蓄能具有規(guī)模較大、技術(shù)成熟、成本較低、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。但是它存在的問(wèn)題，第一是需要合適的地理?xiàng)l件;第二是建設(shè)周期非常長(zhǎng)，一般都是7到10年;還會(huì)帶來(lái)環(huán)保問(wèn)題和移民問(wèn)題。抽水蓄能比較適合長(zhǎng)時(shí)大規(guī)模的應(yīng)用，但是對(duì)儲(chǔ)能來(lái)講，還有中短時(shí)長(zhǎng)與短時(shí)高頻的應(yīng)用需求，所以這時(shí)就需要新型儲(chǔ)能技術(shù)的支持。新型儲(chǔ)能主要包括兩類，一類就是物理類的，像壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪、蓄冷蓄熱。還有一類就是化學(xué)類的，以各種電池為主，比如鉛酸電池、鋰電池、液流電池、鈉離子電池等等。新型儲(chǔ)能的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，第一個(gè)，不受地理?xiàng)l件限制;第二個(gè)，配置比較靈活，一般不存在移民問(wèn)題;第三，建設(shè)的周期比較短，6-18個(gè)月基本上就能建成。
如何推動(dòng)我國(guó)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)化發(fā)展?
第一財(cái)經(jīng)：目前我國(guó)新型儲(chǔ)能的發(fā)展在國(guó)際上處于什么水平?
陳海生：我們國(guó)家的整個(gè)儲(chǔ)能，總體上講，可以用兩句話概括。
第一是起步較晚，但發(fā)展很快。歐美國(guó)家從1990年代就開(kāi)始了儲(chǔ)能的布局，我們國(guó)家重視和發(fā)展可能到2000年代以后，但是我們發(fā)展非常快，我們有一個(gè)統(tǒng)計(jì)，從發(fā)表SCI論文的情況來(lái)講，中國(guó)已經(jīng)世界第一，遠(yuǎn)超過(guò)美國(guó)和任何一個(gè)西方發(fā)達(dá)國(guó)家，也就是我們?cè)诨A(chǔ)研究方面的投入、活躍度很大。
第二，可以說(shuō)我們已經(jīng)成為世界儲(chǔ)能發(fā)展最核心的國(guó)家之一了，也是屬于全球儲(chǔ)能發(fā)展的第一方陣。從裝機(jī)來(lái)說(shuō)，中國(guó)、美國(guó)、歐洲最近五年都是穩(wěn)居前三位;從產(chǎn)業(yè)上來(lái)講，我們中國(guó)的產(chǎn)銷能力，比如說(shuō)電池的產(chǎn)能也是穩(wěn)居世界第一的。
第一財(cái)經(jīng)：國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了《進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》，其中明確要進(jìn)一步明確新型儲(chǔ)能市場(chǎng)定位，建立完善相關(guān)市場(chǎng)機(jī)制、價(jià)格機(jī)制和運(yùn)行機(jī)制，而且還提出新型儲(chǔ)能可以作為獨(dú)立儲(chǔ)能，參與電力市場(chǎng)。對(duì)此，您是如何解讀的?
陳海生：這個(gè)政策，我覺(jué)得最重要就是明確儲(chǔ)能的獨(dú)立市場(chǎng)地位，它就不需要依附于原來(lái)的源網(wǎng)荷，而是成為電力行業(yè)的第四主體，決定了它的市場(chǎng)主體地位。從具體的收益上來(lái)講，原來(lái)的儲(chǔ)能大部分是依附于一個(gè)市場(chǎng)主體來(lái)建，比如裝在可再生能源的發(fā)電廠里，裝在電網(wǎng)里面，或者說(shuō)裝在用戶側(cè)。這樣造成的結(jié)果是只能獲得一方的收益，從經(jīng)濟(jì)上或者商業(yè)模式上，獨(dú)立儲(chǔ)能，可以服務(wù)于不同的市場(chǎng)主體，獲得不同的收益的疊加，這樣有利于改善儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性。
如何助力壓縮空氣儲(chǔ)能商業(yè)化發(fā)展?
第一財(cái)經(jīng)：壓縮空氣儲(chǔ)能是什么?它和其他的新型儲(chǔ)能技術(shù)相比，優(yōu)勢(shì)跟劣勢(shì)分別是什么?
陳海生：壓縮空氣儲(chǔ)能簡(jiǎn)單講就是，在用電低谷的時(shí)候用電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，將空氣從常壓壓到高壓，然后存儲(chǔ)起來(lái)，在用電高峰的時(shí)候，高壓空氣釋放，然后驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電這樣的過(guò)程。
壓縮空氣儲(chǔ)能是一種規(guī)模大、成本相對(duì)比較低、周期不受限制的一種新型儲(chǔ)能技術(shù)?？傮w上，我們國(guó)家在壓縮空氣儲(chǔ)能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的地位，在先進(jìn)的壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域，我們國(guó)家在全球是比較領(lǐng)先的。主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一個(gè)，我們的研發(fā)進(jìn)程比如說(shuō)百兆瓦、十兆瓦，我們都是全球第一個(gè)研發(fā)成功的;第二個(gè)，我們的性能指標(biāo)比如說(shuō)系統(tǒng)的效率、系統(tǒng)的指標(biāo)也優(yōu)于其他國(guó)家已經(jīng)運(yùn)行的壓縮空氣儲(chǔ)能的效率;第三個(gè)，我們的系統(tǒng)造價(jià)也比其他國(guó)家的要便宜30%-50%左右。
第一財(cái)經(jīng)：國(guó)際上首套百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家示范項(xiàng)目在河北張家口順利并網(wǎng)發(fā)電了，這意味著什么?
陳海生：這意味著我們國(guó)家在百兆瓦級(jí)的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域已經(jīng)在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了，這是一個(gè)里程碑的標(biāo)志，是零的突破。它從性能上、效率上、造價(jià)上，突破了從示范項(xiàng)目到商業(yè)應(yīng)用的拐點(diǎn)，也就是說(shuō)它能夠在商業(yè)上具備了商業(yè)運(yùn)行的可行性。
第一財(cái)經(jīng)：技術(shù)成果轉(zhuǎn)化是一個(gè)世界性的難題，應(yīng)該怎么跨過(guò)去?
陳海生：第一，工欲善其事，必先利其器，我們的所有關(guān)鍵部件要建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，我們常講的，不是畫出來(lái)的，是轉(zhuǎn)出來(lái)的。第二，要建人才隊(duì)伍，因?yàn)樽隹茖W(xué)研究它可以是單學(xué)科的，但是做產(chǎn)品就必須是多學(xué)科的，所以要建立一個(gè)建制化、體系化的隊(duì)伍來(lái)組織大家進(jìn)行建制化的攻關(guān)。第三，要不斷提高技術(shù)成熟度，比如說(shuō)我們實(shí)驗(yàn)室里首先從理論上可行，要變成生產(chǎn)上可行，然后從可運(yùn)行到可靠運(yùn)行，要從造得出變成用得起。第四，要在這個(gè)基礎(chǔ)上要按照科學(xué)規(guī)律辦事，我們叫久久為功，一方面能夠降低我們研發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面也能保證新的系統(tǒng)是在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上來(lái)研發(fā)，保證“從一個(gè)勝利走向另一個(gè)勝利”。
中儲(chǔ)國(guó)能
中儲(chǔ)國(guó)能(北京)技術(shù)有限公司是中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域的開(kāi)拓者和引領(lǐng)者，同時(shí)也是國(guó)際領(lǐng)先壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案提供商，技術(shù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所。
中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所自2004年開(kāi)展壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)，原創(chuàng)性地提出了先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)新原理。該技術(shù)具有規(guī)模大、成本低、壽命長(zhǎng)、清潔無(wú)污染、儲(chǔ)能周期不受限制、不依賴化石燃料及地理?xiàng)l件等優(yōu)勢(shì)，是極具發(fā)展?jié)摿Φ拈L(zhǎng)時(shí)大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)，主要適用于電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及少數(shù)用電大戶。
研究所現(xiàn)已突破了1—300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，整體研發(fā)進(jìn)程及系統(tǒng)性能均處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
來(lái)源：第一財(cái)經(jīng)
評(píng)論