能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中的大規(guī)模儲能技術(shù)

　　近年來，可再生能源開發(fā)利用規(guī)模不斷擴(kuò)大，儲能技術(shù)的研究與應(yīng)用也日漸廣泛。抽水儲能、壓縮空氣儲能、鋰離子電池、鈉硫電池、鉛酸/鉛炭電池等目前主要的幾種儲能技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點，在實際應(yīng)用時要找準(zhǔn)定位，使不同的儲能技術(shù)在不同的領(lǐng)域和場景扮演關(guān)鍵角色。

　　發(fā)展可再生能源是大勢所需

　　上圖展示了我國能源消費情況：

　　2003年18億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2012年36億噸，2015年達(dá)到43億噸，2020年將達(dá)到48億噸，其中煤炭力爭控制在42億噸。

　　眾所周知，煤炭的大量消耗是我國環(huán)境污染、肺癌等疾病的成因之一。故，發(fā)展可再生能源是大勢所驅(qū)。歷史上出現(xiàn)了三次能源革命：

　　第一次能源革命，煤炭代替了薪柴，大英帝國抓住了機(jī)遇，稱霸全球。但也引發(fā)了諸多問題，例如倫敦大霧霾。據(jù)不完全統(tǒng)計，當(dāng)時英國的能源結(jié)構(gòu)中70%以上是煤炭。

　　第二次能源革命，油氣代替了煤炭，美國借勢成為新的世界霸主。

　　第三次能源革命，提出了可再生能源。中共中央在十三五規(guī)劃中提出能源革命和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的戰(zhàn)略方針：到2020年，我國風(fēng)能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到2.5億千瓦，光伏發(fā)電達(dá)1.5億千瓦，光熱發(fā)電達(dá)500萬千瓦。

　　以上是世界各國在能源轉(zhuǎn)型上的一些規(guī)劃目標(biāo)，可以看出，普及可再生能源是全球?qū)崿F(xiàn)低碳能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。預(yù)計2030年以后，整個能源結(jié)構(gòu)當(dāng)中，可再生能源將會占主導(dǎo)。早在2004年的一次報告中我提出過：可再生能源正逐漸由輔助能源變?yōu)橹鲗?dǎo)能源。至今我仍然堅持這一觀點。

　　為什么需要“儲能”?

　　電網(wǎng)有一百多年歷史，沒有儲能也運(yùn)行得很好，那為什么現(xiàn)在需要“儲能”?

　　舉一個例子，上圖是日本的某個實驗：圖中曲線是某風(fēng)機(jī)半夜兩點時段的發(fā)電輸出，可以看到這個風(fēng)力發(fā)電不是那么穩(wěn)定，最高超過300千瓦，最低不到50千瓦。這是風(fēng)機(jī)發(fā)電的特點，可能會對電網(wǎng)造成很大的問題。但如果有儲能裝置，發(fā)電多時將多余電存起來作為負(fù)載，發(fā)電少時往外放電，長此以往，計算出一個預(yù)估值，判斷多大風(fēng)發(fā)多少電，根本解決風(fēng)能、太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定、不連續(xù)性特性，實現(xiàn)安全、穩(wěn)定供電。

　　再者就是，近年來由于風(fēng)、光發(fā)電的不連續(xù)、不穩(wěn)定、并網(wǎng)難等特點導(dǎo)致棄風(fēng)、棄光情況增加。去年全年，全國棄風(fēng)、棄光、棄水總量高達(dá)1300億kWh。1300億電是個什么概念?相當(dāng)于我國去年一年的棄風(fēng)量、棄光量約等于1.6個三峽工程的年發(fā)電量。

　　所以說，儲能能夠平衡發(fā)電和用電，實現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定性，大規(guī)模儲能技術(shù)才是實現(xiàn)可再生能源普及應(yīng)用的核心技術(shù)。

　　大規(guī)模儲能技術(shù)是國家的重大需求

　　值得高興的是，近幾年，無論是十三五還是兩會，一些文件的出臺都表明國家開始重視儲能：

　　2016.11.17《國家能源委員會會議：通過能源發(fā)展十三五規(guī)劃》，指出，加快技術(shù)創(chuàng)新和體制改革是推動能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵依托。要集中力量在可再生能源開發(fā)利用特別是新能源并網(wǎng)技術(shù)和儲能、微網(wǎng)技術(shù)上取得突破，全面建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源，提升電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，增加新能源消納能力，發(fā)展先進(jìn)高效節(jié)能技術(shù)，搶占能源科技競爭制高點。

　　2016.12.19《十三五國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》國務(wù)院加快發(fā)展先進(jìn)核電、高效光電光熱、大型風(fēng)電、高效儲能、分布式能源等，加速提升新能源產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性，加快構(gòu)建適應(yīng)新能源高比例發(fā)展的電力體制機(jī)制、新型電網(wǎng)和創(chuàng)新支撐體系，促進(jìn)多能互補(bǔ)和協(xié)同優(yōu)化，引領(lǐng)能源生產(chǎn)與消費革命。

　　大力發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源。加快研發(fā)分布式能源、儲能、智能微網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建智能化電力運(yùn)行監(jiān)測管理技術(shù)平臺，建設(shè)以可再生能源為主體的“源—網(wǎng)—荷—儲—用”協(xié)調(diào)發(fā)展、集成互補(bǔ)的能源互聯(lián)網(wǎng)。

　　還有前段時間大家一定都被由五部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》刷屏了，指導(dǎo)意見中明確指出:“應(yīng)用推廣一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的儲能技術(shù)和產(chǎn)品。加強(qiáng)引導(dǎo)和扶持，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，加速技術(shù)轉(zhuǎn)化。鼓勵儲能產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)采用先進(jìn)制造技術(shù)和理念提質(zhì)增效，鼓勵創(chuàng)新投融資模式降低成本，鼓勵通過參與國外應(yīng)用市場拉動國內(nèi)裝備制造水平提升。重點包括100MW級全釩液流電池儲能電站、高性能鉛炭電容電池儲能系統(tǒng)等。”

　　作為國內(nèi)首個儲能產(chǎn)業(yè)政策文件，這份指導(dǎo)意見明確了儲能產(chǎn)業(yè)未來10年的發(fā)展目標(biāo)，標(biāo)志著儲能作為電網(wǎng)中的主體地位確立。該意見鼓勵多種技術(shù)路線和應(yīng)用場景并行發(fā)展，并且提出了由政府引導(dǎo)、市場主導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)建立補(bǔ)償機(jī)制，而非單純的給予補(bǔ)貼，起點研究預(yù)測未來與電化學(xué)儲能相關(guān)的示范項目有望加快推進(jìn)，多種儲能商業(yè)模式將有望蓬勃發(fā)展。