儲能在低碳城市建設(shè)中的發(fā)展機(jī)遇（儲能前沿系列報道五）

隨著社會環(huán)境問題日益加重，綠色低碳成為各國城市建設(shè)和社會發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。減少化石能源使用、提高可再生能源發(fā)電水平、有效接納可再生能源、降低電網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，成為低碳城市能源體系的重要特征，也是低碳城市在規(guī)劃和運(yùn)行能源電力體系過程中的重要任務(wù)。應(yīng)用在低碳能源體系 一套完善的能源體系通常包括能源生產(chǎn)和輸送系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、終端能源使用系統(tǒng)、能源控制系統(tǒng)等四個要素。在能源控制系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和調(diào)度下，儲能系統(tǒng)與能源生產(chǎn)和輸送系統(tǒng)、終端能源使用系統(tǒng)相互配合，不僅可以保持區(qū)域整體的能源供需平衡和負(fù)荷的均衡化、提高能源利用效率、減少能量消耗、節(jié)省能源開支，而且能夠增加可再生能源的導(dǎo)入比例，降低溫室氣體排放。以風(fēng)力發(fā)電為代表，儲能可以在跟蹤計劃出力、調(diào)頻、平滑風(fēng)電輸出等方面發(fā)揮功效。一方面提高預(yù)測準(zhǔn)確率、減少電力系統(tǒng)備用容量、提高并網(wǎng)能力；一方面減少可再生能源發(fā)電的波動性和不穩(wěn)定性，提高可再生能源的并網(wǎng)發(fā)電率。目前，統(tǒng)籌規(guī)劃大電網(wǎng)、分布式電源、用電負(fù)荷、輸配電裝置和儲能設(shè)備、建立分布式微電網(wǎng)體系也是城市低碳能源系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，通過恰當(dāng)?shù)募顧C(jī)制和電價政策、安裝先進(jìn)的能源管理和監(jiān)控系統(tǒng)，還可以進(jìn)一步提高能源利用效率、削減峰值電力、減輕城市發(fā)展對電網(wǎng)擴(kuò)容升級的壓力。應(yīng)用在智能建筑系統(tǒng)建筑物所消耗的能源多數(shù)為電能和熱能，主要通過電力線路和熱力管線由外界輸入。提高建筑物能源自產(chǎn)自消的比例，優(yōu)化建筑物的能源結(jié)構(gòu)是提高建筑能效的一個重要方式。在智能建筑中，儲能系統(tǒng)主要扮演以下三種角色。首先，儲能系統(tǒng)為建筑構(gòu)建起合理高效、安全可靠的供電系統(tǒng)，保證設(shè)備儀器不間斷運(yùn)行、改善電能質(zhì)量。受污染的電能品質(zhì)對計算機(jī)、精密電子設(shè)備、通信設(shè)備的運(yùn)行極為有害，特別是發(fā)生突然停電事故時，將會對其造成嚴(yán)重?fù)p害。其次，對于分布式發(fā)電系統(tǒng)，儲能系統(tǒng)儲存多余電力，以備夜間和用電高峰期使用。儲能可以起到削峰填谷、降低業(yè)主使用成本也優(yōu)勢明顯，所以，先進(jìn)的蓄冷蓄熱設(shè)備也將成為未來智能建筑的重要組成部分，而配備儲能系統(tǒng)也是未來智能建筑的一個必要條件。應(yīng)用在智能交通系統(tǒng)以信息通信技術(shù)為基礎(chǔ)，將電動汽車打造為智能汽車，促進(jìn)電動汽車與能源網(wǎng)絡(luò)和交通網(wǎng)絡(luò)相互融合，已經(jīng)成為未來智能交通系統(tǒng)的發(fā)展方向。隨著電動汽車的推廣和普及，車載電池不論在車輛使用階段，還是使用壽命結(jié)束之后，都是一種十分有價值的儲能資源，其能量存儲的總量對于電網(wǎng)來說，又是一種保障和優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行的積極資源。具體而言，電動汽車及其動力電池在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用，主要包括光儲式電動汽車充換電站、車電互聯(lián)（V2G，Vehicle to Grid）等。目前，全球已經(jīng)有多個城市正在開展智慧低碳城市的示范和實(shí)證項(xiàng)目。日本在橫濱、豐田、京阪奈、北九州等4個城市開展社會實(shí)證項(xiàng)目，對智能電網(wǎng)及智能城市的相關(guān)技術(shù)、結(jié)構(gòu)、商業(yè)模式等進(jìn)行驗(yàn)證，包括需求響應(yīng)、區(qū)域能源管理系統(tǒng)、能源使用可視化、車電互聯(lián)系統(tǒng)、戶用儲能系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計等，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源的整體優(yōu)化使用。在歐洲，瑞典斯德哥爾摩、荷蘭阿姆斯特丹、法國里昂、西班牙馬拉加等城市正在積極探索智慧低碳城市的建設(shè)模式，他們正在利用光伏發(fā)電、電池系統(tǒng)和節(jié)能設(shè)備構(gòu)建正能量樓宇和電動汽車智能充電系統(tǒng)，通過引入用電監(jiān)控系統(tǒng)和社區(qū)能源管理網(wǎng)絡(luò)，對區(qū)域內(nèi)的電力供需進(jìn)行有效調(diào)控。在國內(nèi)明確提出了“新型城鎮(zhèn)化”概念，推動新型城鎮(zhèn)化的戰(zhàn)略背景下，以低碳、智慧為理念開展城市建設(shè)，探索實(shí)施集約、高效、可持續(xù)的產(chǎn)能用能模式也變得尤為重要。作為先進(jìn)能源體系的重要一環(huán)，儲能將在低碳城市建設(shè)和能源系統(tǒng)構(gòu)建中承擔(dān)更多角色，獲得更大發(fā)展機(jī)遇。（作者為中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟研究經(jīng)理）