新型储能提速扩容压缩空气储能商业化按下“加速键”

　　编者按：随着我国能源结构的加速变革以及“3060”双碳目标的转型需求，新型储能技术也在不断发展，其在电力系统中的应用也将越来越广泛。未来五年，我国将加快建构新型电力系统，储能是其中关键的一环，压缩空气储能作为新型储能技术之一，也迎来了前所未有的发展机遇。

　　当前，我国能源结构正处于加速变革阶段，随着风电光伏等可再生能源的大规模发展，叠加“3060”双碳目标转型的需求，储能被看作是建设新型能源体系的重要支撑、并被比喻为新能源的“稳定器”、电力系统的“充电宝”、能源供应的“蓄水池”，为什么储能的发展如此重要?新型储能产业化发展之路又将面临哪些挑战，如何突破?张媛对话中关村储能产业技术联盟理事长、中国能源研究会储能专委会主任委员、中科院工程热物理研究所研究员陈海生。

　　储能是什么?新型储能又是什么?

　　第一财经：储能被看作是建设新型能源体系重要支撑，储能是什么?它为什么这么重要?

　　陈海生：储能实际上是将能量以某种形式存储起来，在需要的时候再释放的一个过程。储能最重要的作用就是解决能量在时间、空间和强度上的不匹配。随着可再生能源发展和双碳战略的实施，中国的主流能源将从化石能源转变为可再生能源为主。按照双碳战略到2060年，可再生能源比例大概要占到80%左右，但是随着可再生能源的快速发展导致发电端和用户端都不可控，在这种情况下，就必须建设一个储能系统，保证能源的安全和能源系统的稳定运行。另外，储能的存在使原来不可用的能源，比如下半夜过剩的能源，通过存储，在白天高峰的时候也能使用，进而提高它的经济性或者效率。

　　第一财经：新型储能是个什么概念?它与传统储能相比有什么不同?

　　陈海生：新型储能是相对于传统储能，也就是抽水蓄能所提出的一种储能技术，是属于抽水蓄能之外的储能技术。抽水蓄能是原来的主流储能技术，目前占整个储能装机的80%左右，它有两个水库和水坝，在用电低谷的时候加水，从下库泵到上库，在用电高峰的时候通过上库驱动水轮机发电。抽水蓄能具有规模较大、技术成熟、成本较低、寿命长等特点。但是它存在的问题，第一是需要合适的地理条件;第二是建设周期非常长，一般都是7到10年;还会带来环保问题和移民问题。抽水蓄能比较适合长时大规模的应用，但是对储能来讲，还有中短时长与短时高频的应用需求，所以这时就需要新型储能技术的支持。新型储能主要包括两类，一类就是物理类的，像压缩空气储能、飞轮、蓄冷蓄热。还有一类就是化学类的，以各种电池为主，比如铅酸电池、锂电池、液流电池、钠离子电池等等。新型储能的技术优势，第一个，不受地理条件限制;第二个，配置比较灵活，一般不存在移民问题;第三，建设的周期比较短，6-18个月基本上就能建成。

　　如何推动我国新型储能市场化发展?

　　第一财经：目前我国新型储能的发展在国际上处于什么水平?

　　陈海生：我们国家的整个储能，总体上讲，可以用两句话概括。

　　第一是起步较晚，但发展很快。欧美国家从1990年代就开始了储能的布局，我们国家重视和发展可能到2000年代以后，但是我们发展非常快，我们有一个统计，从发表SCI论文的情况来讲，中国已经世界第一，远超过美国和任何一个西方发达国家，也就是我们在基础研究方面的投入、活跃度很大。

　　第二，可以说我们已经成为世界储能发展最核心的国家之一了，也是属于全球储能发展的第一方阵。从装机来说，中国、美国、欧洲最近五年都是稳居前三位;从产业上来讲，我们中国的产销能力，比如说电池的产能也是稳居世界第一的。

　　第一财经：国家发改委发布了《进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》，其中明确要进一步明确新型储能市场定位，建立完善相关市场机制、价格机制和运行机制，而且还提出新型储能可以作为独立储能，参与电力市场。对此，您是如何解读的?

　　陈海生：这个政策，我觉得最重要就是明确储能的独立市场地位，它就不需要依附于原来的源网荷，而是成为电力行业的第四主体，决定了它的市场主体地位。从具体的收益上来讲，原来的储能大部分是依附于一个市场主体来建，比如装在可再生能源的发电厂里，装在电网里面，或者说装在用户侧。这样造成的结果是只能获得一方的收益，从经济上或者商业模式上，独立储能，可以服务于不同的市场主体，获得不同的收益的叠加，这样有利于改善储能的经济性。

　　如何助力压缩空气储能商业化发展?

　　第一财经：压缩空气储能是什么?它和其他的新型储能技术相比，优势跟劣势分别是什么?

　　陈海生：压缩空气储能简单讲就是，在用电低谷的时候用电能驱动压缩机，将空气从常压压到高压，然后存储起来，在用电高峰的时候，高压空气释放，然后驱动膨胀机，再带动发电机旋转发电这样的过程。

　　压缩空气储能是一种规模大、成本相对比较低、周期不受限制的一种新型储能技术。总体上，我们国家在压缩空气储能已经实现从跟跑、并跑到领跑的地位，在先进的压缩空气储能领域，我们国家在全球是比较领先的。主要体现在三个方面：第一个，我们的研发进程比如说百兆瓦、十兆瓦，我们都是全球第一个研发成功的;第二个，我们的性能指标比如说系统的效率、系统的指标也优于其他国家已经运行的压缩空气储能的效率;第三个，我们的系统造价也比其他国家的要便宜30%-50%左右。

　　第一财经：国际上首套百兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目在河北张家口顺利并网发电了，这意味着什么?

　　陈海生：这意味着我们国家在百兆瓦级的先进压缩空气储能领域已经在国际上率先实现了，这是一个里程碑的标志，是零的突破。它从性能上、效率上、造价上，突破了从示范项目到商业应用的拐点，也就是说它能够在商业上具备了商业运行的可行性。

　　第一财经：技术成果转化是一个世界性的难题，应该怎么跨过去?

　　陈海生：第一，工欲善其事，必先利其器，我们的所有关键部件要建实验平台进行测试，我们常讲的，不是画出来的，是转出来的。第二，要建人才队伍，因为做科学研究它可以是单学科的，但是做产品就必须是多学科的，所以要建立一个建制化、体系化的队伍来组织大家进行建制化的攻关。第三，要不断提高技术成熟度，比如说我们实验室里首先从理论上可行，要变成生产上可行，然后从可运行到可靠运行，要从造得出变成用得起。第四，要在这个基础上要按照科学规律办事，我们叫久久为功，一方面能够降低我们研发的风险，另一方面也能保证新的系统是在原有系统的基础之上来研发，保证“从一个胜利走向另一个胜利”。

　　中储国能

　　中储国能(北京)技术有限公司是中国压缩空气储能领域的开拓者和引领者，同时也是国际领先压缩空气储能系统解决方案提供商，技术来源于中国科学院工程热物理研究所。

　　中国科学院工程热物理研究所自2004年开展压缩空气储能技术研发，原创性地提出了先进压缩空气储能技术新原理。该技术具有规模大、成本低、寿命长、清洁无污染、储能周期不受限制、不依赖化石燃料及地理条件等优势，是极具发展潜力的长时大规模储能技术，主要适用于电源侧、电网侧及少数用电大户。

　　研究所现已突破了1—300MW级压缩空气储能系统关键技术，整体研发进程及系统性能均处于国际领先水平。

　　来源：第一财经