隨著我國能源結(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)用也將越來越廣泛。未來五年，我國將加快建構(gòu)新型電力系統(tǒng)，儲能是其中關(guān)鍵的一環(huán)，壓縮空氣儲能作為新型儲能技術(shù)之一，也迎來了前所未有的發(fā)展機遇。

當(dāng)前，我國能源結(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”，為什么儲能的發(fā)展如此重要?新型儲能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之路又將面臨哪些挑戰(zhàn)，如何突破?張媛對話中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長、中國能源研究會儲能專委會主任委員、中科院工程熱物理研究所研究員陳海生。

儲能是什么?新型儲能又是什么?

(資料圖)

第一財經(jīng)：儲能被看作是建設(shè)新型能源體系重要支撐，儲能是什么?它為什么這么重要?

陳海生：儲能實際上是將能量以某種形式存儲起來，在需要的時候再釋放的一個過程。儲能最重要的作用就是解決能量在時間、空間和強度上的不匹配。隨著可再生能源發(fā)展和雙碳戰(zhàn)略的實施，中國的主流能源將從化石能源轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕茉礊橹鳌０凑针p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)一個儲能系統(tǒng)，保證能源的安全和能源系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。另外，儲能的存在使原來不可用的能源，比如下半夜過剩的能源，通過存儲，在白天高峰的時候也能使用，進而提高它的經(jīng)濟性或者效率。

第一財經(jīng)：新型儲能是個什么概念?它與傳統(tǒng)儲能相比有什么不同?

陳海生：新型儲能是相對于傳統(tǒng)儲能，也就是抽水蓄能所提出的一種儲能技術(shù)，是屬于抽水蓄能之外的儲能技術(shù)。抽水蓄能是原來的主流儲能技術(shù)，目前占整個儲能裝機的80%左右，它有兩個水庫和水壩，在用電低谷的時候加水，從下庫泵到上庫，在用電高峰的時候通過上庫驅(qū)動水輪機發(fā)電。抽水蓄能具有規(guī)模較大、技術(shù)成熟、成本較低、壽命長等特點。但是它存在的問題，第一是需要合適的地理條件;第二是建設(shè)周期非常長，一般都是7到10年;還會帶來環(huán)保問題和移民問題。抽水蓄能比較適合長時大規(guī)模的應(yīng)用，但是對儲能來講，還有中短時長與短時高頻的應(yīng)用需求，所以這時就需要新型儲能技術(shù)的支持。新型儲能主要包括兩類，一類就是物理類的，像壓縮空氣儲能、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。新型儲能的技術(shù)優(yōu)勢，第一個，不受地理條件限制;第二個，配置比較靈活，一般不存在移民問題;第三，建設(shè)的周期比較短，6-18個月基本上就能建成。

如何推動我國新型儲能市場化發(fā)展?

第一財經(jīng)：目前我國新型儲能的發(fā)展在國際上處于什么水平?

陳海生：我們國家的整個儲能，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。歐美國家從1990年代就開始了儲能的布局，我們國家重視和發(fā)展可能到2000年代以后，但是我們發(fā)展非?？?，我們有一個統(tǒng)計，從發(fā)表SCI論文的情況來講，中國已經(jīng)世界第一，遠超過美國和任何一個西方發(fā)達國家，也就是我們在基礎(chǔ)研究方面的投入、活躍度很大。

第二，可以說我們已經(jīng)成為世界儲能發(fā)展最核心的國家之一了，也是屬于全球儲能發(fā)展的第一方陣。從裝機來說，中國、美國、歐洲最近五年都是穩(wěn)居前三位;從產(chǎn)業(yè)上來講，我們中國的產(chǎn)銷能力，比如說電池的產(chǎn)能也是穩(wěn)居世界第一的。

第一財經(jīng)：國家發(fā)改委發(fā)布了《進一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運用的通知》，其中明確要進一步明確新型儲能市場定位，建立完善相關(guān)市場機制、價格機制和運行機制，而且還提出新型儲能可以作為獨立儲能，參與電力市場。對此，您是如何解讀的?

陳海生：這個政策，我覺得最重要就是明確儲能的獨立市場地位，它就不需要依附于原來的源網(wǎng)荷，而是成為電力行業(yè)的第四主體，決定了它的市場主體地位。從具體的收益上來講，原來的儲能大部分是依附于一個市場主體來建，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)濟上或者商業(yè)模式上，獨立儲能，可以服務(wù)于不同的市場主體，獲得不同的收益的疊加，這樣有利于改善儲能的經(jīng)濟性。

如何助力壓縮空氣儲能商業(yè)化發(fā)展?

第一財經(jīng)：壓縮空氣儲能是什么?它和其他的新型儲能技術(shù)相比，優(yōu)勢跟劣勢分別是什么?

陳海生：壓縮空氣儲能簡單講就是，在用電低谷的時候用電能驅(qū)動壓縮機，將空氣從常壓壓到高壓，然后存儲起來，在用電高峰的時候，高壓空氣釋放，然后驅(qū)動膨脹機，再帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電這樣的過程。

壓縮空氣儲能是一種規(guī)模大、成本相對比較低、周期不受限制的一種新型儲能技術(shù)?？傮w上，我們國家在壓縮空氣儲能已經(jīng)實現(xiàn)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的地位，在先進的壓縮空氣儲能領(lǐng)域，我們國家在全球是比較領(lǐng)先的。主要體現(xiàn)在三個方面：第一個，我們的研發(fā)進程比如說百兆瓦、十兆瓦，我們都是全球第一個研發(fā)成功的;第二個，我們的性能指標(biāo)比如說系統(tǒng)的效率、系統(tǒng)的指標(biāo)也優(yōu)于其他國家已經(jīng)運行的壓縮空氣儲能的效率;第三個，我們的系統(tǒng)造價也比其他國家的要便宜30%-50%左右。

第一財經(jīng)：國際上首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項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：這意味著我們國家在百兆瓦級的先進壓縮空氣儲能領(lǐng)域已經(jīng)在國際上率先實現(xiàn)了，這是一個里程碑的標(biāo)志，是零的突破。它從性能上、效率上、造價上，突破了從示范項目到商業(yè)應(yīng)用的拐點，也就是說它能夠在商業(yè)上具備了商業(yè)運行的可行性。

第一財經(jīng)：技術(shù)成果轉(zhuǎn)化是一個世界性的難題，應(yīng)該怎么跨過去?

陳海生：第一，工欲善其事，必先利其器，我們的所有關(guān)鍵部件要建實驗平臺進行測試，我們常講的，不是畫出來的，是轉(zhuǎn)出來的。第二，要建人才隊伍，因為做科學(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，所以要建立一個建制化、體系化的隊伍來組織大家進行建制化的攻關(guān)。第三，要不斷提高技術(shù)成熟度，比如說我們實驗室里首先從理論上可行，要變成生產(chǎn)上可行，然后從可運行到可靠運行，要從造得出變成用得起。第四，要在這個基礎(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，另一方面也能保證新的系統(tǒng)是在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上來研發(fā)，保證“從一個勝利走向另一個勝利”。

中儲國能

中儲國能(北京)技術(shù)有限公司是中國壓縮空氣儲能領(lǐng)域的開拓者和引領(lǐng)者，同時也是國際領(lǐng)先壓縮空氣儲能系統(tǒng)解決方案提供商，技術(shù)來源于中國科學(xué)院工程熱物理研究所。

中國科學(xué)院工程熱物理研究所自2004年開展壓縮空氣儲能技術(shù)研發(fā)，原創(chuàng)性地提出了先進壓縮空氣儲能技術(shù)新原理。該技術(shù)具有規(guī)模大、成本低、壽命長、清潔無污染、儲能周期不受限制、不依賴化石燃料及地理條件等優(yōu)勢，是極具發(fā)展?jié)摿Φ拈L時大規(guī)模儲能技術(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級壓縮空氣儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，整體研發(fā)進程及系統(tǒng)性能均處于國際領(lǐng)先水平。

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