新一代能源高效低成本長壽命各類儲能技術(shù)電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用,有利于突破體制束縛,促進新一代能源系統(tǒng)體制機制創(chuàng)新, 儲能作為可再生能源基地和分布式新能源微網(wǎng)和主動配電網(wǎng)的必要組成部分,是實現(xiàn)高比例可再生能源新一代能源系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。
——周孝信
為推動電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展、探討儲能技術(shù)安全應(yīng)用,11月15日,“首屆電網(wǎng)側(cè)規(guī)?;瘍δ茈娬緫?yīng)用與技術(shù)論壇”在江蘇盛大開幕,本次論壇以“推動電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展,探討儲能技術(shù)安全應(yīng)用”為主題,由中國能源研究會儲能專委會、中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟主辦,江蘇省電機工程學(xué)會協(xié)辦,國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院、中天科技集團承辦,此外本次論壇還得到了中國電力科學(xué)研究院南京分院、國網(wǎng)江蘇綜合能源服務(wù)有限公司、國網(wǎng)電動汽車服務(wù)江蘇有限公司的大力支持。論壇將持續(xù)兩天,北極星儲能網(wǎng)作為戰(zhàn)略合作媒體將對大會進行全程直播,如需北極星儲能網(wǎng)直播您的會議,請聯(lián)系微信號:13693626116。
中國科學(xué)院院士、中國電力科學(xué)研究院名譽院長周孝信先生,在論壇分享了主題為《新一代能源系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展目標(biāo)和關(guān)鍵技術(shù)》的報告。
周孝信:
尊敬的各位專家上午好,非常榮幸能夠在這樣的場合參加這次儲能的會議,我本人對儲能沒有多少研究,但是儲能給發(fā)展確實給我們的判斷,是未來構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)和新一代電力系統(tǒng)非常重要的因素,所以今年夏天在美國加州參加了SV的會,會上也和加州公司就儲能問題進行了探討,困惑他們的問題就是,當(dāng)然技術(shù)是一方面,主要是管理和市場的問題,他們希望儲能的發(fā)展成為他們被監(jiān)管的資產(chǎn),這樣像安裝一臺變壓器一樣。但儲能的作用是多方面的,在電力市場中提供輔助服務(wù)和各種各樣的服務(wù),關(guān)于收益怎么評價的意見很多,既然說是被監(jiān)管的資產(chǎn)就不應(yīng)該拿到這個收益,他們現(xiàn)在正在研究討論這個問題,美國的電監(jiān)會也沒有很成熟的辦法。據(jù)江蘇省在國內(nèi)第一個在做電網(wǎng)側(cè)規(guī)?;膬δ軕?yīng)用,這是走出了第一步。
我今天給大家匯報的內(nèi)容是比較宏觀的,一個講一下新一代能源系統(tǒng),能源革命的問題。什么叫新一代能源系統(tǒng),我們強調(diào)能源系統(tǒng)以電力為中心,以電網(wǎng)為主干和平臺,它是可再生能源優(yōu)先的,第二個是集中分布并舉,第三是各類能源綜合利用,另外一個面向全社會的用戶。建設(shè)發(fā)展目標(biāo)到底是什么?我們認(rèn)為新一代能源系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)有這么六項,第一項實現(xiàn)非化石能源在一次能源消費中的比重,這個是國家規(guī)定的,2015年12%,2030年到22%,2035年到27%,2050年超過50%,這是我們結(jié)合國家的目標(biāo)研究的結(jié)果。第二是實現(xiàn)非化石能源發(fā)電量比重由2015年的26%,提高到2030年50%,2035年55%。第三是人均用電量,由2015年的41422035年希望是7000,2050年9000。第四是顯著提高電能在終端消費的比重,希望到2050年提高到40%以上,第五就是提高能源利用效率,目前只有30%左右,整個能源系統(tǒng)提高到2050年接近48%。第六是持續(xù)降低能源系統(tǒng)二氧化碳的排放量,爭取二氧化碳排放量在2025年到2030年達(dá)到峰值后逐步降低,電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型對能源系統(tǒng)的指標(biāo)提供了一個關(guān)鍵的作用。
關(guān)鍵技術(shù)有多項,高效低成本太陽能風(fēng)能發(fā)電技術(shù)、高效低成本長壽命儲能技術(shù)、高可靠性低損耗電力電子技術(shù),新型輸電和超導(dǎo)綜合儲能技術(shù),安全高效低成本氫能生產(chǎn)儲運和應(yīng)用技術(shù),還有能源互聯(lián)網(wǎng)和新一代人工智能技術(shù)。傳統(tǒng)電力能源電力系統(tǒng)有三條局限,就是條塊分割的體制制約,不適應(yīng)多種多種形式能源的協(xié)同互補,提高能源利用效率的能力受限。第二條傳統(tǒng)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)手段有限,不能適應(yīng)高比例可再生能源場景下電力電量平衡,提高電力系統(tǒng)可再生能源電量占比的能力受限。第三個是傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的市場機制,不能完全適應(yīng)各種儲能應(yīng)用的市場化運作,源網(wǎng)荷各類用戶應(yīng)用儲能的積極性受限。那么儲能有什么優(yōu)勢?能源系統(tǒng)中儲能包括儲電、儲熱、儲氣等等,可實現(xiàn)多種能源在不同時空尺度上的中轉(zhuǎn)、匹配及優(yōu)化,促進電網(wǎng)、熱網(wǎng)、氣網(wǎng)的互聯(lián),提高綜合能源系統(tǒng)利用效率,儲能是中間的環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)中,以儲電為主,配合儲熱、儲氫、出氣,應(yīng)對高比例可再生能源電力系統(tǒng)的源荷匹配問題,實現(xiàn)不同時間尺度的電力電量平衡。比如一個星期或比較長的時間太陽不行,或風(fēng)不行,整個能源電力系統(tǒng)就要癱瘓了,所以還要結(jié)合儲熱、儲氫等等作為備用,這樣從長遠(yuǎn)來說,才能解決真正實現(xiàn)可再生能源。
儲能的應(yīng)用需求是各種各樣的,不同時間尺度、不同場合下的要求是不一樣的,在座的基本上都是搞輸電的,別的類型儲能還是要關(guān)注。我們在做研究的時候,根據(jù)2050年高比例可再生能源場景,裝機占80%,電量占67%,電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬分析結(jié)果,全國分成了四個大區(qū),西北、東北、中部以及西南,各種調(diào)節(jié)相互資源配合都有的,最后的結(jié)果是如果無附加儲能配合的話,只有抽蓄它的效果就不好,有附加儲能就大幅度降低棄風(fēng)、棄光,基本上能夠到比較合理的范圍5%左右,從這里可以看到?jīng)]有儲能的配合,未來的系統(tǒng)是不好運行的。
儲能技術(shù)除了儲電、儲氫、儲氣以外,還有一種是儲含能量的金屬,一個是鋰空氣電池、鋁空氣電池為代表的超高比能量電池,它的能量密度接近液體汽油,是消耗性的,這有什么好處呢?將來西部碰到大規(guī)模的開發(fā),可再生能源發(fā)電的話,可以拿來電解鋁生成鋁,做成鋁空氣電池用的原件,這個原件可以運到別的地方去,這個時間空間都可以轉(zhuǎn)換,比如說做成分布式的,我看過他們的小型電源,還是很好的,目前當(dāng)然只是一個設(shè)想。現(xiàn)在煤是含能的,將來西部可再生能源發(fā)電完了以后做成電池器件,運輸器件到內(nèi)地、到沿海,都是有可能的。新一代能源高效低成本長壽命各類儲能技術(shù)電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用,有利于突破體制束縛,促進新一代能源系統(tǒng)體制機制創(chuàng)新, 儲能作為可再生能源基地和分布式新能源微網(wǎng)和主動配電網(wǎng)的必要組成部分,是實現(xiàn)高比例可再生能源新一代能源系統(tǒng)的重要基礎(chǔ),這是我們的理解。
結(jié)束語總結(jié):
一、建設(shè)清潔低碳、安全高效的新一代能源系統(tǒng),實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,是我國新一輪能源革命的核心目標(biāo)。
二、可再生能源為主的多元能源結(jié)構(gòu),安全可靠的能源生產(chǎn)和供應(yīng)模式,供需互動的高效用能方式是新一代能源系統(tǒng)的主要特征。
三、非化石能源消費比重超過50%,非化石能源發(fā)電量比重接近80%,人均用電量達(dá)到9000度以上,顯著提高電能在終端消耗中比重,大幅提高能源利用效率,持續(xù)降低能源系統(tǒng)二氧化碳排放量,是2050年建成新一代能源系統(tǒng)的主要發(fā)展目標(biāo)。
四、重點研究高效底成本太陽能風(fēng)能發(fā)電技術(shù)等6類關(guān)鍵技術(shù),將對未來能源電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的發(fā)展形態(tài)、系統(tǒng)整體效率、運行控制和運營模式帶來全局性的影響。
五、發(fā)展高效低成本長壽命儲能技術(shù),在新一代能源系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,滿足高比例可再生能源電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻和終端用戶高效用電用能需求,并有助于促進新一代能源系統(tǒng)體制機制創(chuàng)新。儲能作為可再生能源基地和分布式新能源微網(wǎng)和主動配電網(wǎng)的必要組成部分,是實現(xiàn)新一代能源系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。
我今天的匯報就到這里,謝謝大家。
——周孝信
為推動電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展、探討儲能技術(shù)安全應(yīng)用,11月15日,“首屆電網(wǎng)側(cè)規(guī)?;瘍δ茈娬緫?yīng)用與技術(shù)論壇”在江蘇盛大開幕,本次論壇以“推動電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展,探討儲能技術(shù)安全應(yīng)用”為主題,由中國能源研究會儲能專委會、中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟主辦,江蘇省電機工程學(xué)會協(xié)辦,國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院、中天科技集團承辦,此外本次論壇還得到了中國電力科學(xué)研究院南京分院、國網(wǎng)江蘇綜合能源服務(wù)有限公司、國網(wǎng)電動汽車服務(wù)江蘇有限公司的大力支持。論壇將持續(xù)兩天,北極星儲能網(wǎng)作為戰(zhàn)略合作媒體將對大會進行全程直播,如需北極星儲能網(wǎng)直播您的會議,請聯(lián)系微信號:13693626116。
中國科學(xué)院院士、中國電力科學(xué)研究院名譽院長周孝信先生,在論壇分享了主題為《新一代能源系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展目標(biāo)和關(guān)鍵技術(shù)》的報告。
周孝信:
尊敬的各位專家上午好,非常榮幸能夠在這樣的場合參加這次儲能的會議,我本人對儲能沒有多少研究,但是儲能給發(fā)展確實給我們的判斷,是未來構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)和新一代電力系統(tǒng)非常重要的因素,所以今年夏天在美國加州參加了SV的會,會上也和加州公司就儲能問題進行了探討,困惑他們的問題就是,當(dāng)然技術(shù)是一方面,主要是管理和市場的問題,他們希望儲能的發(fā)展成為他們被監(jiān)管的資產(chǎn),這樣像安裝一臺變壓器一樣。但儲能的作用是多方面的,在電力市場中提供輔助服務(wù)和各種各樣的服務(wù),關(guān)于收益怎么評價的意見很多,既然說是被監(jiān)管的資產(chǎn)就不應(yīng)該拿到這個收益,他們現(xiàn)在正在研究討論這個問題,美國的電監(jiān)會也沒有很成熟的辦法。據(jù)江蘇省在國內(nèi)第一個在做電網(wǎng)側(cè)規(guī)?;膬δ軕?yīng)用,這是走出了第一步。
我今天給大家匯報的內(nèi)容是比較宏觀的,一個講一下新一代能源系統(tǒng),能源革命的問題。什么叫新一代能源系統(tǒng),我們強調(diào)能源系統(tǒng)以電力為中心,以電網(wǎng)為主干和平臺,它是可再生能源優(yōu)先的,第二個是集中分布并舉,第三是各類能源綜合利用,另外一個面向全社會的用戶。建設(shè)發(fā)展目標(biāo)到底是什么?我們認(rèn)為新一代能源系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)有這么六項,第一項實現(xiàn)非化石能源在一次能源消費中的比重,這個是國家規(guī)定的,2015年12%,2030年到22%,2035年到27%,2050年超過50%,這是我們結(jié)合國家的目標(biāo)研究的結(jié)果。第二是實現(xiàn)非化石能源發(fā)電量比重由2015年的26%,提高到2030年50%,2035年55%。第三是人均用電量,由2015年的41422035年希望是7000,2050年9000。第四是顯著提高電能在終端消費的比重,希望到2050年提高到40%以上,第五就是提高能源利用效率,目前只有30%左右,整個能源系統(tǒng)提高到2050年接近48%。第六是持續(xù)降低能源系統(tǒng)二氧化碳的排放量,爭取二氧化碳排放量在2025年到2030年達(dá)到峰值后逐步降低,電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型對能源系統(tǒng)的指標(biāo)提供了一個關(guān)鍵的作用。
關(guān)鍵技術(shù)有多項,高效低成本太陽能風(fēng)能發(fā)電技術(shù)、高效低成本長壽命儲能技術(shù)、高可靠性低損耗電力電子技術(shù),新型輸電和超導(dǎo)綜合儲能技術(shù),安全高效低成本氫能生產(chǎn)儲運和應(yīng)用技術(shù),還有能源互聯(lián)網(wǎng)和新一代人工智能技術(shù)。傳統(tǒng)電力能源電力系統(tǒng)有三條局限,就是條塊分割的體制制約,不適應(yīng)多種多種形式能源的協(xié)同互補,提高能源利用效率的能力受限。第二條傳統(tǒng)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)手段有限,不能適應(yīng)高比例可再生能源場景下電力電量平衡,提高電力系統(tǒng)可再生能源電量占比的能力受限。第三個是傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的市場機制,不能完全適應(yīng)各種儲能應(yīng)用的市場化運作,源網(wǎng)荷各類用戶應(yīng)用儲能的積極性受限。那么儲能有什么優(yōu)勢?能源系統(tǒng)中儲能包括儲電、儲熱、儲氣等等,可實現(xiàn)多種能源在不同時空尺度上的中轉(zhuǎn)、匹配及優(yōu)化,促進電網(wǎng)、熱網(wǎng)、氣網(wǎng)的互聯(lián),提高綜合能源系統(tǒng)利用效率,儲能是中間的環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)中,以儲電為主,配合儲熱、儲氫、出氣,應(yīng)對高比例可再生能源電力系統(tǒng)的源荷匹配問題,實現(xiàn)不同時間尺度的電力電量平衡。比如一個星期或比較長的時間太陽不行,或風(fēng)不行,整個能源電力系統(tǒng)就要癱瘓了,所以還要結(jié)合儲熱、儲氫等等作為備用,這樣從長遠(yuǎn)來說,才能解決真正實現(xiàn)可再生能源。
儲能的應(yīng)用需求是各種各樣的,不同時間尺度、不同場合下的要求是不一樣的,在座的基本上都是搞輸電的,別的類型儲能還是要關(guān)注。我們在做研究的時候,根據(jù)2050年高比例可再生能源場景,裝機占80%,電量占67%,電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬分析結(jié)果,全國分成了四個大區(qū),西北、東北、中部以及西南,各種調(diào)節(jié)相互資源配合都有的,最后的結(jié)果是如果無附加儲能配合的話,只有抽蓄它的效果就不好,有附加儲能就大幅度降低棄風(fēng)、棄光,基本上能夠到比較合理的范圍5%左右,從這里可以看到?jīng)]有儲能的配合,未來的系統(tǒng)是不好運行的。
儲能技術(shù)除了儲電、儲氫、儲氣以外,還有一種是儲含能量的金屬,一個是鋰空氣電池、鋁空氣電池為代表的超高比能量電池,它的能量密度接近液體汽油,是消耗性的,這有什么好處呢?將來西部碰到大規(guī)模的開發(fā),可再生能源發(fā)電的話,可以拿來電解鋁生成鋁,做成鋁空氣電池用的原件,這個原件可以運到別的地方去,這個時間空間都可以轉(zhuǎn)換,比如說做成分布式的,我看過他們的小型電源,還是很好的,目前當(dāng)然只是一個設(shè)想。現(xiàn)在煤是含能的,將來西部可再生能源發(fā)電完了以后做成電池器件,運輸器件到內(nèi)地、到沿海,都是有可能的。新一代能源高效低成本長壽命各類儲能技術(shù)電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用,有利于突破體制束縛,促進新一代能源系統(tǒng)體制機制創(chuàng)新, 儲能作為可再生能源基地和分布式新能源微網(wǎng)和主動配電網(wǎng)的必要組成部分,是實現(xiàn)高比例可再生能源新一代能源系統(tǒng)的重要基礎(chǔ),這是我們的理解。
結(jié)束語總結(jié):
一、建設(shè)清潔低碳、安全高效的新一代能源系統(tǒng),實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,是我國新一輪能源革命的核心目標(biāo)。
二、可再生能源為主的多元能源結(jié)構(gòu),安全可靠的能源生產(chǎn)和供應(yīng)模式,供需互動的高效用能方式是新一代能源系統(tǒng)的主要特征。
三、非化石能源消費比重超過50%,非化石能源發(fā)電量比重接近80%,人均用電量達(dá)到9000度以上,顯著提高電能在終端消耗中比重,大幅提高能源利用效率,持續(xù)降低能源系統(tǒng)二氧化碳排放量,是2050年建成新一代能源系統(tǒng)的主要發(fā)展目標(biāo)。
四、重點研究高效底成本太陽能風(fēng)能發(fā)電技術(shù)等6類關(guān)鍵技術(shù),將對未來能源電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的發(fā)展形態(tài)、系統(tǒng)整體效率、運行控制和運營模式帶來全局性的影響。
五、發(fā)展高效低成本長壽命儲能技術(shù),在新一代能源系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,滿足高比例可再生能源電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻和終端用戶高效用電用能需求,并有助于促進新一代能源系統(tǒng)體制機制創(chuàng)新。儲能作為可再生能源基地和分布式新能源微網(wǎng)和主動配電網(wǎng)的必要組成部分,是實現(xiàn)新一代能源系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。
我今天的匯報就到這里,謝謝大家。