新型儲能提速擴容壓縮空氣儲能商業化按下“加速鍵”

　　編者按：隨著我國能源結構的加速變革以及“3060”雙碳目標的轉型需求，新型儲能技術也在不斷發展，其在電力系統中的應用也將越來越廣泛。未來五年，我國將加快建構新型電力系統，儲能是其中關鍵的一環，壓縮空氣儲能作為新型儲能技術之一，也迎來了前所未有的發展機遇。

　　當前，我國能源結構正處于加速變革階段，隨著風電光伏等可再生能源的大規模發展，疊加“3060”雙碳目標轉型的需求，儲能被看作是建設新型能源體系的重要支撐、并被比喻為新能源的“穩定器”、電力系統的“充電寶”、能源供應的“蓄水池”，為什么儲能的發展如此重要?新型儲能產業化發展之路又將面臨哪些挑戰，如何突破?張媛對話中關村儲能產業技術聯盟理事長、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?

　　第一財經：儲能被看作是建設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。隨著可再生能源發展和雙碳戰略的實施，中國的主流能源將從化石能源轉變為可再生能源為主。按照雙碳戰略到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展導致發電端和用戶端都不可控，在這種情況下，就必須建設一個儲能系統，保證能源的安全和能源系統的穩定運行。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，進而提高它的經濟性或者效率。

　　第一財經：新型儲能是個什么概念?它與傳統儲能相比有什么不同?

　　陳海生：新型儲能是相對于傳統儲能，也就是抽水蓄能所提出的一種儲能技術，是屬于抽水蓄能之外的儲能技術。抽水蓄能是原來的主流儲能技術，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動水輪機發電。抽水蓄能具有規模較大、技術成熟、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;第二是建設周期非常長，一般都是7到10年;還會帶來環保問題和移民問題。抽水蓄能比較適合長時大規模的應用，但是對儲能來講，還有中短時長與短時高頻的應用需求，所以這時就需要新型儲能技術的支持。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。新型儲能的技術優勢，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展?

　　第一財經：目前我國新型儲能的發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，我們國家重視和發展可能到2000年代以后，但是我們發展非?？?，我們有一個統計，從發表SCI論文的情況來講，中國已經世界第一，遠超過美國和任何一個西方發達國家，也就是我們在基礎研究方面的投入、活躍度很大。

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

　　第一財經：國家發改委發布了《進一步推動新型儲能參與電力市場和調度運用的通知》，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荷，而是成為電力行業的第四主體，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電廠里，裝在電網里面，或者說裝在用戶側。這樣造成的結果是只能獲得一方的收益，從經濟上或者商業模式上，獨立儲能，可以服務于不同的市場主體，獲得不同的收益的疊加，這樣有利于改善儲能的經濟性。

　　如何助力壓縮空氣儲能商業化發展?

　　第一財經：壓縮空氣儲能是什么?它和其他的新型儲能技術相比，優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，然后驅動膨脹機，再帶動發電機旋轉發電這樣的過程。

　　壓縮空氣儲能是一種規模大、成本相對比較低、周期不受限制的一種新型儲能技術。總體上，我們國家在壓縮空氣儲能已經實現從跟跑、并跑到領跑的地位，在先進的壓縮空氣儲能領域，我們國家在全球是比較領先的。主要體現在三個方面：第一個，我們的研發進程比如說百兆瓦、十兆瓦，我們都是全球第一個研發成功的;第二個，我們的性能指標比如說系統的效率、系統的指標也優于其他國家已經運行的壓縮空氣儲能的效率;第三個，我們的系統造價也比其他國家的要便宜30%-50%左右。

　　第一財經：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發電了，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域已經在國際上率先實現了，這是一個里程碑的標志，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應用的拐點，也就是說它能夠在商業上具備了商業運行的可行性。

　　第一財經：技術成果轉化是一個世界性的難題，應該怎么跨過去?

　　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，是轉出來的。第二，要建人才隊伍，因為做科學研究它可以是單學科的，但是做產品就必須是多學科的，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。第三，要不斷提高技術成熟度，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，要在這個基礎上要按照科學規律辦事，我們叫久久為功，一方面能夠降低我們研發的風險，另一方面也能保證新的系統是在原有系統的基礎之上來研發，保證“從一個勝利走向另一個勝利”。

　　中儲國能

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

　　中國科學院工程熱物理研究所自2004年開展壓縮空氣儲能技術研發，原創性地提出了先進壓縮空氣儲能技術新原理。該技術具有規模大、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勢，是極具發展潛力的長時大規模儲能技術，主要適用于電源側、電網側及少數用電大戶。

　　研究所現已突破了1—300MW級壓縮空氣儲能系統關鍵技術，整體研發進程及系統性能均處于國際領先水平。

　　來源：第一財經