这次参加论坛,我觉得这个题目非常适宜。或者说储能现在在我们能源转型和新型电力系统构建的大背景之下, 已经成为了全社会和全球各个国家一个非常活跃的领域。
会前我们也在积极交流,其实从我们国务院,到国家有关部门,从5月份以来,仅就储能产业的态势、发展的 前景分析、面临的问题瓶颈以及对策,已经两次委托中国工程院来提供研究报告。 从概念上来讲,我们构建新型电力系统,实现能源的转型,储能它究竟在其中是个什么定位?应该往哪个 方向去发展?是不是按照现在这个状态,千军万马大家浩浩荡荡都在做储能行不行?风险在哪里?还有一个, 新型电力系统实际上从技术层面究竟是个什么样子? 在解决新型电力系统,特别是对于近来高比例的可再生能源风电光伏,是不是就以储能来应对?现在我经常听到社会上关于碳中和有两个解决方案,一个解决方案叫“风电、光伏加储能”,这将来就 可以实现,还有一个解决方案是“不排斥化石能源,特别是煤炭,但是利用CCUS,烧煤导致二氧化碳排放, 把它捕集、封存、利用不就没了吗!”“风电光伏随机波动,把它储起来在家里挂到网上不就行了吗?” 我可以负责任地告诉大家:这都是外行的话,都是很不专业的概念,他不懂电是什么。电力是电子的运动,速度是光速每秒30万公里,这是人类科技和工程领域带给人们生产生活发生根本变革的 一个极大的创新。而这样一个系统,它也是物质转换从电源侧电荷的产生,到电荷不管以什么样的方式 (光、热、做功)把它用掉,是在光速的速度下瞬间完成的,比如我们现在产生的声音、产生的灯光耗了 能量,这个能量也可能是张家口的某个风机、北京某个燃机或者燃煤发电机,它瞬间的能量瞬间消纳, 两清没了,就完成。 为什么?电荷最大的缺点是什么?是难以大量的堆积,注意我说的,是“难以大量的堆积”,这就是储能。
有人说:你要不要这么悲观?我们现在手机用的不就是储能吗,还有这储、那储。我说:对,我期待把 这个储能问题解决掉,但是“量变”和“质变”是哲学的基本概念。没辙的时候我就讲:水可以储吗? 当然可以!矿泉水储水,水库储水,都可以储。但是从大禹治水开始,就拿最近北方出现的北京地区的 洪水,储得了吗?储不了了,那就疏导、排洪、疏通。 所以对储能一定要有个清醒的认识,储能不是万能的,将来新型电力系统,能源转型以后的以新能源为 主体的能源系统,储能要发挥作用,但是十分有限! 真正解决问题的手段是什么?就是这个“源网荷”,我不大赞同讲“源网荷储”,面对“源网荷”, 同时,“储”它本身,当你被充电的时候是个“荷”,放电的时候你就是个“源”,我认为“源网荷”就够了。 “源网荷”这样一个电力系统,通过我们数字化、信息化,特别是智能化,叫“多源互补、源网协同、 供需互动、灵活智能”这样一个动态的,都不知道怎么去平衡、运作的,来形成的系统那才是一个新型电力系统。  所以我这里先说了一下新型电力系统,关于新型电力系统,我们都知道几次工业革命带来能源革命,
特别是第四次工业革命,因为第四次工业革命列出一堆,实际上它融合到一起是个整体,首先它有清洁能源、 人工智能、机器人、量子信息、虚拟现实、生物技术等,这些东西才是我们将来新的工业革命带给我们的内涵。 当然,我们的现状,中国的能源现状和欧美国家没法比的,用一句话——我们仍然处在一个“煤基能源的时代”, 和欧美相比落后了近70-80年,欧美的油气替代煤炭的能源革命已经完成,而我们现在不大可能完成这次 能源革命,所以现在我们使用着全球二分之一以上的煤炭,占到全世界能源总消费量的四分之一,同时, 我们也排放了近三分之一的二氧化碳。这是我们的国情。 有人讲,我们国家“富煤贫油少气”,我说:错了,我们落后了一个时代!美国、俄罗斯的煤炭比我们 丰富了不知道多少倍!第一次工业革命,1950年时美国的煤炭占多少?现在美国用的煤炭占比和它上个 世纪50年代差不多,它的增量是什么?是石油、天然气。这些年来,现在美国主体是石油、天然气, 后来发展核能,它是站在这样一个能源结构上实现“双碳”。再看看我们自己,我们到目前为止,煤炭在 能源消费当中还是在50%以上。 因此,我们要面对我国的国情,大力推动化石能源清洁化、清洁能源规模化和多种能源综合化。特别是对煤炭, 是我们很长时间依赖的能源品类,这不是感情问题,“双碳”不是七手八脚把煤炭干掉,包括党中央现在 也大力地讲,一定要把煤炭这篇大文章做好。 所以这些年国家能源政策不断调整,更加务实,作为一个整体战略,特别是包括今年7月份深改领导小组 二次会议,这里面再一次提出:“我们要深化电力体制改革,加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、 供需协同、灵活智能的新型电力系统,更好推动能源生产和消费革命,保障国家能源安全。” 刚才各位领导也讲到了能源安全。现在我们把它称之为“能源转型的二十字方针”,这里特别强调了几点:第一个强调“安全充裕”,是安全、充裕,而不是捉襟见肘,我们现在整体能源供给能力建设不错,但时不时 就出事了,今年夏天部分地区缺电,保供很困难。哪怕一个小时,你也必须得充裕。 第二个强调了“经济高效”,谈技术的时候不要扔掉经济性,现在这个社会上一会儿氢能,一会儿储能, 一会儿这,一会儿那,一会儿CCUS,我说你算算经济账再说,火电厂能不能全面配上CCUS?现在一千多、 两千的煤价,全国有80%的火电厂是在亏损的情况下。还有人说CCUS,我说煤价再翻一倍能行吗?这不是 胡说八道嘛。所以为什么我们讲“技术经济”?抛开经济谈技术,那叫胡扯。所以我们必须考虑供需协同, 而发展的方向是“灵活智能”。 我们大家可以看看储能,大家不要误解我:刘院士好像对储能有意见。丝毫不对,不是这样的,我们是叫产学 研融合,让储能走在正确的道路上,发挥应有的作用,就像下一盘象棋一样,不是不喜欢“車、马、炮”, 而是很好地把它调遣好、派上用场,把这盘棋赢了,这才是我们所需要的。所以整体储能是篇大文章, 有着很大的前景,我们梦想安全、高效、经济这样的储能技术,如果我们攻克的话,那我们实现这个能源转型、 “双碳”目标就非常理想。 从全球来看,2022年投运储能项目规模已达到2.4亿千瓦(这个2.4亿千瓦我也没考证这个数,究竟包括了什么? 咱们之后再说)。新增规模3000万,比2021年翻一番,重点是中国、欧洲、美国新增规模占比分别为 36%、26%、24%,说明发展态势不错。 但是为什么要谈新型储能?就是传统的储能不算。比如我们抽水蓄能,这不应该列入新型储能。我们重点看电化学储能,电化学储能目前是增长的主体,2022年全世界电化学储能的装机达到4500万千瓦, 增长率达到80%,其中锂电池占主导地位。这个数大不大啊?我觉得微不足道!你知道世界装机是多少、 电量是多少,看起来好像这个数字很大,其实是处于萌芽状态,尤其是在电力系统当中,在大规模新能源消纳 的过程当中,新型储能基本上没有发挥什么显著的作用,中央报告里就这样显示的,相当于长江水弄了 几个装矿泉水桶的,没有起到什么作用。 将来能起多大作用且再说,将来这些储能可以装在哪里?可以装在源侧。比如国家的政策说“风光配储”,我也老批他们,我说:配它干什么?这不是瞎胡闹么,如果2块钱, 储起来花1块钱,你算过这个账吗?网侧说建储能电站,建它干什么?要调峰。调多长时间?有多大本事? 我考察不下5个这样的调峰电站,我说你把这几个月调峰电站运行的数据调出来,它调不出来,有的很尴尬, 基本没用,用的话也解决不了什么问题,不用可能也对。 现在从世界范围内来看,特别是欧盟国家,两个地方用得比较多,一个是用户侧,因为像美国,我们可能 储能好多出口,在美国出口不错,它电价是市场价,有的甚至相差十倍甚至百倍的电价差,就是在极端的 电价情况下电价飙涨。这时有些用户,比如有一个大商场,它有很多空地,就建几千瓦时的储能电站, 在提高电价的时候我不用你的,我用我的储能电站,坚持过这24小时、8小时,它有回报、便宜、商业化。 还有一些分布式的屋顶光伏,配上储能以后成为自己的一个相对稳定的供电系统。所以在需求侧的应用要 远远好于在网侧和源侧。这样的一些问题,有时候我们调研可能也不够,一股脑地凭概念出发,“风光配储” 这个路径肯定不是一个正确的路径。这个微量分布到世界各国真是微不足道。  新型电力系统的建设,包括现在的沙戈荒滩等等,是不是一定要依赖于更大规模的新型储能?根本没有论证!
我在好几个场合讲过:你论证过吗?投资多大?运营成本多高?这都有待于我们深入探讨。因为论坛嘛, 咱们讨论点问题,哪怕我们也没有给出答案。 所以我们国家现在一共是新型储能870万千瓦,整个储能1805万千瓦时,这当中当然是锂电池占了绝对的优势。 从技术路线和造价来看,这里有这么一些数据,这还不是关键,我们看到它的成本造价也会随着技术的成熟 逐步有所下降。这是刚才我谈到的,我们首先从近期、长期、远期来看,一定要把储能的定位搞清楚。 首先,我们希望储能能够促进新能源的大规模开发和消纳。以沙戈荒基地为例,现在“新能源配火电、配抽蓄”, 这样必要的电化学储能配比是需要的,但是要搞清楚配多少、怎么用。 第二个是支撑电网的安全稳定运行。谈到电网的安全稳定性,这是天大的事情,我们在一些场景谈过,电网的 安全稳定,储能能够发挥什么作用,特别是近期以来,我们做了这方面的实际研究和应用,比如在宁夏的电 厂搞了一个1.24兆瓦的飞轮储,用来干什么?用来解决火电机组一次调频能力不足的问题,这个系统投入之后, 运行快2年了,第一,有效解决这个厂原来一次调频考核不合格的问题,由亏损变成了盈利,而且短短3年左右 就可以全部收回投资,我们没有想到一个小小的飞轮能够发挥如此大的作用。 我把它比喻成什么呢?就像治病一样,对症下药!他刚好有这个病,不是买了特别贵的药,就是这个药上去 以后,把这个病治好了。所以现在又在扩大规模,进一步把它在别的几个厂做得更大。昨天打电话, 说我们这个项目评奖刚刚获得一等奖,还没评完呢,说排名第一,大家高度赞扬。说明这个东西有用: 经济性、可靠性、有成效!所以任何技术必须是这样去做。再一个是保障用户灵活高效的用电。 新型储能发展技术从技术需求来看,我们应用的场景、储能规模、储能时长以及应用地区,这些都要搞清楚。 然后就是对于其他各类技术,因为储能是个家族,大家一定要知道,一说储能,刚才说到抽蓄、飞轮、压 缩空气,甚至储热、制氢、生物质燃料等等,穷尽这些技术有效加以融合,在电化学储能中除了锂离子电池、 液流等等,动电池和电力基储能要求应该不一样,放在车上的电池要求体积小、能量密度高,要是放在 沙戈荒里的储能箱子,要求价格合理、安全可靠、不要着火,你体积大就大,这有的是空间,所以这是技术路线的选择。 我们要对新型储能技术举行示范工程,实践出真知,只有在工程示范的过程当中,才有可能发现问题、解决问题, 而不是凭空来坐而论道。这当中,我们始终坚持产学研用一体化,一定要把技术攻关解决重大难题放在首位, 核心还是要围绕着低成本、高安全和规模化。 第一个是放在哪里?“源”、“荷”、“网”三个地方往哪里放?第二个,储能的品类,电化学、抽蓄、压缩空气、飞轮等等纵横交错。那么核心要素是两条,一是安全性, 二是经济性,要是把这几点抓住,我们的工作就是有成效的,就会取得刚才说到的“二十字方针”—— 清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能。 最后新型电力系统就是结构新,它形态是革命性的,同时,从它的感知、检测、控制、运行都必然走向全面的 智能化和信息化。 占用大家的时间,谈一些不成熟的个人看法,不正确的地方,我们可以一起讨论,谢谢大家!
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