2018年8月2日中國儲能西部論壇在青海海東舉辦。本次會議由青海省政府指導，海東市政府、黃河水電、中關村管委會主辦，海東科技園、中關村儲能產業技術聯盟、中國能源研究會儲能專委會、北京能高承辦。在“儲能項目開發案例與實踐”環節，科陸電子首席科學家阮海明作了“科陸智慧能源之一儲能系統對提升新能源發電穿透率的全面解決方案”主題報告，以下為演講全文。


阮海明：各位領導，各位同仁，很開心今天相聚在這里。我今天主要匯報的內容分為四個方面：

滲透率是一個功率比，是一個損失的功率，還有一個是年穿透率，就是年平均發電量除以負荷年用電量。對于我們來說，這一塊很大，不能按照全國總發電量來計算，比如說甘肅是按照甘肅當地的總量，青海按照青海當地的總量來除，這樣指標就好確定一點。這里有一個數據，這兩個滲透率的差別，如果年穿透率在27%的時候，周滲透率、日滲透率、小時滲透率是很高的，特別是越長的時間，可能到了80%以上。這就意味著瞬間的光伏供電會占到大批能源的80%。剛才甘肅的專家也提到了，這一塊的滲透率達到80%多。

提高這一塊的滲透率是需要代價的，這里是關于加州所謂的“鴨子曲線”，在這里有兩個概念，一個是凈負荷，我們傳統能源發電是這樣一條線，凈負荷是光伏和可再生能源增加的時候造成的，凈負荷實際上就是我們傳統電力的負荷，這個負荷能力有一個底線，不是說沒就沒的這種，傳統的發電廠沒有那么快能停下來。它有一部分是不可調度的，連我們現在的火電，原來負荷壓到50%就不能往下壓了，但是現在做了改造可以壓到30%，但是如果再往下壓就會出現問題，這就是有一個底線。目前在我們國家發展也觸碰到了底線，它無法再往下了。這時候你要增加可再生能源的穿透率的話，就需要用其他的技術來做。這里面增加了儲能，因為這么大的光伏和風電壓下來的時候，傳統的能源已經壓到最底線了。但是我們剛才看到“鴨子曲線”不能無限往下走，所以這里面存在了一個最大的比例。我們說根據當地的電網和當地的配置量來計算的。

這個是大家設想的一個德國的2020年光伏的一個發電。德國是可再生能源的樣板，是全球的一個樣板，它也付出了一個巨大的代價。即使是到這個時候，它會出現這種不可能實現的事情，就是你不可能在這個時候，讓其他所有調節、穩定的機組全部停掉，這里相當于提示要有一個備份在里面。你再增加光伏的能量，已經沒有辦法去平衡這個電網了。在這里面唯一目前解決的辦法就是儲能技術。因為儲能技術就是把這部分存起來，作為一個時空的平移。儲能技術提升可再生能源滲透率的時候，在成本上跟傳統的技術是相反的。

傳統的技術是可再生能源越多，提升滲透率成本就越來越高。儲能提升可滲透率，因為儲能的成本在降價，成本將會越來越低。這里如果以現在這樣一個曲線做的時候，這個經濟上不可能的事情，可再生能源發展是會受限制的，如果我們用這個曲線平衡去做的話，那么以后它只需要增加這么多的成本，就可以將這一塊提升幾倍，這個價值就是儲備能源和可再生能源里面最重要的價值。它是越來越能夠提升可再生能源的滲透率。

那么我們盤點一下可再生能源滲透率主要的因素。對于西部的可再生能源的場站。第一個就是風電、光伏場站置信度低，比如說100兆瓦的供電場本來傳統能源的發電只有百分之一點幾，不到百分之二，也就是它的波動性很大，需要其他的發電來填空的地方很多。

另外本地消納有限，需要外送。那么我們現在把它提升到年穿透率20%以上，實際上這是一個很大的挑戰。現在很多地方損失滲透率不足15%，因為它有一個限制，超過的話就直接限掉了，要有一個AGC的裝置裝到風電場。這一塊需要還是很大的。最終提升可再生能源的需求，實際上也就是提升電網的充裕性和安全性，只有這兩個保障后才有可能往后面提升。

我們來比較一下，用傳統儲能的方法來響應、調頻、電壓支撐、旋轉備用和急速調峰。原來我們的發電基礎是專門的調峰技術，這一塊的技術很少，質量也很有限。這個調峰技術是按容量來計算的，這一塊有容量費的。這一個發電的東西用儲能都有相應的解決方案，現在儲能可以做到一、二、三次的調頻，也可以虛擬同步的架構來虛擬報價，還有做及時調峰，這一塊的響應時間都很快。性價比上面都遠遠高于傳統的方案。

還有其他的一些服務，比如說電網里面的阻尼振蕩、慣量支持、低電壓的服務，這些在里面都有很好的效果。

我們看一下解決新能源穿透率幾個關鍵的點，剛才羅列了一下，其實體現出來也就以下幾點：一個是剛才所說的輔助服務的。這一塊還有電能的時移，傳統的做法是旋轉備用庫、熱備用庫、冷備用庫。還有充裕度在線評估，如何解決電力充裕性與經濟性的矛盾，通過各種模型仿真推演合適的充裕性。還有輔助服務、充裕控制的決策過程等。我們按照這一塊定價與定位出來的話，就按儲能的方向發展。削峰填谷，做這一塊是儲能真正的價值，提升滲透率最重要的一步。

我們剛才說到在價值的評估，宗旨就是建立模型，建立仿真模型來替代。

這里有一個定義，我們首先要做傳統情況下的直接成本，我們可以通過一種調動模擬的辦法來計算同等條件下需要操作的成本。比如說電場AGC這一塊，原來電網里面就有這個規則。這個規則會產生匯率表，這里面就有調節的里程數，這一塊是由電力監管機構來確定的，如果這一塊以前是一個數，儲能參與之后可以做調節，根據這個情況往下調了，這對社會都是有益的。這樣的模式來做的話，首先是很快通過傳統電力的運作體系來確定它的直接成本，然后再來評價這個服務能帶來的社會價值，以及環境效益。如果當地的環境改善、投資的改善、產業的改善都可以計算在這里面。

最后再進行一些優化來降低這個成本。所以這個就是說，目前它并不是一個不可做的事情，而是一個可以做，也是我們呼吁政府的一些部門來領頭、牽頭做的事情。關于政策需求這一塊，拋磚引玉，這只是代表個人的一些想法。

這里借鑒了一下美國的一個實驗室對政府的一個發展建議，它覺得電網級應該制定整體的發展戰略，這是對美國能源局DOD做的建議，對市場監管機構提供指導，能正確評估儲能系統同時對電網的輸電服務和發電服務帶來價值。他們一直很細地做，這樣保持美國電力市場健康發展。

他們還建議增加發電儲能基礎型項目的研究，探索研發、量產在電網級儲能設備里具備最高潛力的電化學機制和材料體系。大家都知道我們要用很多技術和方法來做，說明現在的材料還是有局限性，不是這么理想。如果儲能有一天能夠像碼磚一樣地碼起來就好了。

這一塊制定儲能參與的各項電力服務的容量費率表格：一次頻率、二次頻率AGC、主旋轉備用、二級旋轉備用、急速調峰、負載均衡。

因為儲能的地位，去年部委的指導發展意見已經明確了，這一塊有能源計劃在里面。還有一個倡導能源和可再生能源共同發展，這一塊是協同發展的政策支持的話，我們就不會建完這么多，還有這么多細的東西。目前在學術界、工程界已經確定儲能是最終解決可再生能源穿透率唯一經濟上可行的方案，就應該出具儲能和可再生能源平衡發展的產業政策和模式，再一個就是支持創新示范項目。

最后我們看一下對于目前大型的儲能系統，規模越來越大的時候，在安全性和可靠性上面是很重要的，因為它本身就為電網提供安全性、可控性和充裕性。自己的安全性、可靠性和充裕性也是需要大家重點關注的。

這是我們建的一些大型的儲能電站，這一塊功能也是很多的，這里面挖掘了一部分，也希望各位同仁交流的時候，我們來豐富這樣一個圖。這個圖越來越豐富的話，對整個儲能產業的發展也是更有好處的。當然這中間也有很多可爭議的東西，這個東西都是可以通過工程實踐來做的。我們也做過關于提升可再生能源滲透率經濟效率的仿真和實際操作。以風場為例的計算，中國效益如果做起來的話，它的經濟性應該是沒有問題的。比如說西藏的項目，也是幾個方面的收益。幾個方面的工作都做了，但是各方面的收益都拿到了沒有？這個還需要清楚。

還有就是正負800KV直流特高壓設備，這一塊到沿海區的時候，其實是丟失了一些穩定性和費用過去的，直流費用目前出現很多次閉鎖的情況。所以這里面現在在建的這些項目，我們也做了相應輸送方案的提升。如果加上儲能作為一個搭伙的話，目前提供的經濟效益就很好。

還有一個作為儲能提供這一塊搭伙的話，是否合法？這一塊也出現爭議。針對這一塊有一個仿真也是很好的。

另外就是發電技術有很多的改造，目前我們在建的有十幾個火力調頻的發電場，已經投運了一些，明顯提升了效率，減少了磨難。

這一塊全壽命周期的儲能服務體系，這一塊從項目到所有的經濟計算，所有的工程，可靠性設計、過程服務和運營優化都會進行。我們有云端全生命周期的服務體系，支持各種商業模式，也使這個投資看得見，能夠可量化和可追溯，因為儲能的技術目前還有很多不成熟的地方，出現問題的話，大家怎么樣負責呢？一定要有可追溯全景圖，有各種各樣的過程等。這里面就用到一些跨界的一些技術。本來儲能拿起來就完了，但是由于電池系統的復雜性和發展過程，需要用到很多交叉的學科知識來完成相關的工作。

這個我就不詳細介紹了，就是說目前在發電，在火電的發電側的一個應用已經很多了，但是其實這個應用馬上要推廣到風電廠和光伏廠的一個應用。

（根據中國儲能西部論壇現場速記整理，未經嘉賓審閱）