5月23日，由國家能源局科技裝備司指導，中國能源研究會、中關村管委會、中關村海淀園管委會支持，中關村儲能產業技術聯盟（CNESA）主辦的“儲能國際峰會暨展覽會2017”在國家會議中心·北京隆重開幕。中國電力科學研究院首席專家胡學浩發表主題演講。

　　女士們、先生們大家早上好！

　　今天我給大家介紹的題目，儲能技術在應用當中的問題。下面我給大家介紹的內容分六個部分，首先介紹一下概述，講一下電子儲能技術分類，電子儲能技術運行和應用，再介紹一下，我們新能源發展情況。重點在第五點上，如何用電子儲能技術解決可再生能源發電問題。

　　首先講一個定義，這個定義，什么叫儲能？儲能實際上就是通過某一個像廢電池，獲得一個物理能量，把能量儲存起來，將來應用的時候可以用，這是廣義儲能的定義，但是我落講的不是廣義的儲能，而是講電能的儲存，就是我們現在大多數電能的儲存，所以說電能儲存就是智能電網當中電能儲存，電能儲存和電網當中，和電網相連接的儲存，這就是電。在儲存起來要轉變，轉變為其他某種形勢，用的時候，回到電，或者直接可以用。電子儲存已經有100多年的歷史了，但是電池早有了，但是我們一直沒有大規模的應用，上個世紀1970年左右，我們核電站建設起來以后，為了配合核電站的運行，我們建設了大量的電站，得到了普遍的應用。但是同時，我們也有一些壓縮空氣儲能技術，但是到目前為止兩臺。最近這幾年，由于我們上個世紀主要應用的能源資源就是煤炭和水，還有核電和天然氣，這個世界我們稱之為什么？能源變革時期，這個時期我們有驅動力，一個是能源的日益匱乏，溫室氣體造成全球變暖，環境保護要求越來越高，這樣就要求新能源、可再生能源、風能和太陽能不斷得到應用，現在可再生能源大的應用，而且尤其是到這個世紀中期或者后期，可再生能源占的比例不斷的提高，隨著滲透率不斷提高以后，電網的運行產生了很大的問題，對于電力系統來說就要減輕這個問題。

　　為了更多利用可再生能源，儲能是非常好的手段。剛才講了，我們早就有了發展，但是上個世紀末和這個世紀初，電池類的儲能各種各樣，鋰離子電池得到了發展，電網當中獲得了很多的應用。

　　下面講一下分類，這里面分成五大類，大家可以看到，首先第一類就是機械類，有抽水蓄能、壓縮空氣和飛輪。第二個是廢棄類。實際上上面這三種是我們國內普遍運用的，底下這兩種是最近應用比較多的，第四個主要就是和太陽能熱化相關，最后一類是一個新的，重點要說這個。這個分類的方法，我從REG分類的標準，我建議這個如果我們分類最好還是按照這個分類來，因為這個是接軌的辦法。

　　關于前面四類大家比較熟悉了，因為時間的關系不再介紹了，第五類重點介紹一下，它是把大量的風電，在西北，二氧化碳再合成成為天然氣。而且在內蒙要建設這個基地，它最大的好處，它的儲能時間非常長，當然有一些缺點，缺點就是什么呢？它的儲能效率比較低，它的好處就是什么呢？它的氫氣可以提供甲烷。它最大的缺點就是風電直接輸入到上海，輸入到廣州，那么這樣情況下，往損10%，效率還是90%以后。這個風電如果做成氫氣，然后再做成甲烷以后，加入甲烷以后，它的效率只有30%，也就是它的效率也就是1/3了。德國奧迪汽車制造廠，你可以看到這個廠，這么大一個規模，實際上就是二氧化碳真正結合是非常小，非常容易的。

　　它的作用可以看出來，我們這個電氣儲能技術，可以有這樣一個結論，不存在任何一種技術，可以看到所有的應用，也就是說我們現在各種各樣的儲能技術都有應用的場合，我們怎么選擇呢？我們從八方面選擇，能源力度、工業力度、響應時間、效益、壽命（充放電次數）、成熟度、經濟因素主要這些方面，我們要從這些方面，這是我們的需求，選擇它的準備，它的安裝地點，它的容量，還有選擇不同技術的配比。

　　這個就是以往我們大家很熟悉的，就是這么分，所有的產能技術都是這樣分，基本上配備系統，是用飛輪這些技術，但是我們最新就是REC，2012年白皮書，就采用這個最新的分類，但是又增加了第四類就是氫氣和甲烷。如果按照礦業的實業來分，按照四大類，就是超導組織和飛輪，就是功率性的。第二種中等方面，飛輪就是幾秒鐘到1分鐘，電子儲能是幾個小時，又要長時間壓縮空氣，一般可以達到一天的數量。但是如果超過一天，達到一個周或者一個月，這個是我要特別說明的。按照時間長短可以分為功率型、能量型的。

　　為什么鋰離子電池得到非常大的寵愛呢？就是因為第一個鋰離子電池現在價錢下降的很快，我們手機、電腦都要用，電路汽車也都要用，技術發展非?？?，價格下降也非?？?。而且它根本一個特點，鋰離子電池既是能量型又是功率型的。密度很高的，所以得到廣泛的關注。它的儲能的作用，我們基本上按照這樣幾大塊分：

　　這也是IEC2012年白皮書的分類，作用從發電、輸電、配電和用戶側各個領域，這么分類好像思路比較清楚一些，發電設備來說，它可以平滑可再生能源的過度，這樣使得原來不可控的風力和太陽能變成部分可控，這樣減少氣能、提高滲透率、可控性，提高電力系統的效率。

　　這個就是一個我在2005年的時候，2006年的時候，我聽了NEC公司的研究，我把PPT拷貝過來，實際上是這個意思，儲能電池是多少呢？是400KW一個儲能納入電池，補上500KW的風能，一臺機組，這個它也適用，它的好處就是將來的輸出能夠平衡、平穩，恒定的，非常好的效果，但是代價就是價錢比較高。這個情況是這樣。

　　儲能剛才講的是發電側的，在輸電側也是可以得到應用，風能一會兒有，一會兒沒有，這樣就會輸電系統家家陷入的過載，和堵塞。這個情況在我們國家現在還不常用，但是在美國，因為這些歐洲一些電力市場，上來以后，它用的非常之多，為什么儲能電池都能用，在美國、歐洲用的非常多，他們的國家電力市場很快，電力市場保證用戶用電，如果你不保證的話，它就要罰的，它要建很多的儲能手段。調節潮流。

　　它也可以推遲了電網中建設這種常規的，當電網當中的擾動的時候，也可以做一種電源穩定系統。

　　在配電系統當中的應用也是非常多的，我們現在為什么講儲能電池在配電系統應用當中非常多，它再一個孤立的微電網，或者和電網相連，微電網最根本一條叫什么呢？叫自制。一旦你獨立運行的時候，保證它的電網的穩定性，這個時候儲能幾乎就是必不可少的，所以當然可以調節微電網的頻率，提高電能質量，還有一個很好的好處，它做成移動式裝在集裝箱里，城市供電可靠性大大提高。

　　最后儲能還可以在用戶側，就是什么意思呢？以后晚上你把電能儲存起來，尤其像歐洲、美國、澳大利亞用的特斯拉這些東西，可以存起來。尤其像醫院，醫院要求高的，可以作為備用電壓，我們在2008年建立了一個飛輪的儲能，買的美國的設備，主要就是為了提高醫院的可靠性。

　　將來這個電動汽車數量會增加很多，電動汽車和電網相連的話，可以通過V2G的功能回饋到電網當中去，現在不太可能，原因兩條，第一是電動汽車數量不夠。第二V2G價錢不太核算。

　　總體上來說，我們有一個統計，儲能在全世界有一個統計，2012年有一個統計，就是127GW，這個是總的抽水蓄能就是黑的這么大，總的儲能加這些1億2千8百萬，2012年的時候，99%是這些，可是總的1億2千8百萬的儲能占全世界總的發電裝機能量40億的3%，說明儲能數量還是很少的，將來有大量的發展的前景。

　　下面舉幾個例子，一個是儲能的應用，抽水蓄能我們在全世界很多國家，核電裝機能量比較多的國家，抽水蓄能比例很大，一般是10%。中國的數量不到2%，現在也就是1%、2%、3%，全世界平均3%，中國也不到，中國將來在抽水需能方面有很大的發展。

　　日本用儲能電池配合風電，像這個情況，我們大連理化所張華民他們開發液流電池，也是在配合風電，也是類似是一樣的。還有就是P2G未來型氫氣合成天然氣，德國非常注意這個公司，E—ON公司在德國已經做了20幾個項目了。德國的奧迪公司，2013年已經啟用了，直接布入甲烷的管道里面。氫氣也可以布入到甲烷的管道里面。剛才我所介紹就是三種，我把它稱之為成熟型、現代型就是電池、未來型這三種。不管怎么樣，我個人認為，這三種儲能技術是儲能技術的核心，也是將來發展最快，最多的。

　　當然初始性能在發達國家里面，就可能不建了，或者已經建完了，像美國已經建完了，但是日本已經不建了。但是在中國會有大量的發展，儲能電池第二類主要用于配電和用電系統，氫氣將來可再生的比例非常高的時候，就會用。這個里面我順便給大家介紹一下，風能和太陽能近期的發展?？梢钥吹?，我們去年一年，我們新增的風電裝機容量1900多萬，將近2000萬，這是國家統計出來的數據，中國風電總的累計裝機能量已經達到1億5了，2020年我們的目標是2億完全沒有問題的。

　　去年光伏特別大的發展，有3千多萬，一年裝了3千多萬，累計到年底為止，光伏已經有7千多萬了，發展非?？?。但是可以看出來，有這樣幾個特點，我們去年一年新增裝機容量一半以上54%為可再生能源，太陽能、風能和水電?；痣姾秃穗姍C組還是比較少。這是一個好現象，但是有一個問題，可以看出來，像近一年集中式的光伏這么多，分布式這么少，雖然我們國家注意到這個問題了，把集中式減少，分布式增加，預計到2020年的時候，我們要把分布式大大增加，這是非常重要的。

　　這個就可以看出來，我們風資源、光伏資源、沙漠地區全部在北部和西部地區，負荷中心在沿海，所以我們要架線，這樣一個問題特別大，這樣的話就產生什么問題呢，我們棄風、棄光、棄水問題很大，2016年棄風上升了17%，我的印象當中，2015年大概全國平均棄風、棄光率是8%。2016年棄風率達到17%，棄光率達到10%，所以這個問題，就是非常要解決的。所以，下面我就重點第五個方面，如何解決這樣的可再生能源配合的問題。

　　第一，我們要搞清楚，到底是我們集中式發電還是分布式發電。

　　我個人認為，像中國西北風能資源和光伏發展，我們將來用抽水蓄能用的比較大，你用儲能的電池不解決這么大的問題。

　　像日本，幾乎全部開發就是物理太陽能，這樣的情況它的電池應用非常多，像我們國家的電池賣到德國，這些地方大部分是分布式的發電，所以儲能應用大部分的類型都是儲能電池，我有一個看法，我認為現在大家都期待電池大量賣出去，這樣的話，如果要期待電池得到快速的發展，分布式發電，特別是太陽能光伏快速發展，我個人認為是一個前提。

　　第二，我們國家建立了9個到10個集中式1000千萬風電電站發電基地，像甘肅、新疆、內蒙這些地方，有人說能不能建設抽水蓄能和可再生能源儲能技術呢，我認為主要還不是儲能技術，像甘肅有1千多萬的風電，如果它的負荷比較少，比如說有1千萬或者多少發出來，我們要建一個儲能電站，可能你建了儲能以后，第二天怎么辦，你不用第二天還是不行，我的看法是這樣的，對于這種大型機電來說，主要解決的問題就是要外送，但是外送有一個問題，甘肅這個地方風電的特點，大多數時間，60%的時間處理30%，不是按滿裝機發電的，所以這種情況下，我們到底建多少的輸電線路比較合適呢？國家電網公司有一個能源研究院，他們研究以后，大概在60%到70%比較合適，這就意味著如果當發電滿發的時候發不出來，所以在一些地方要建抽水蓄能機組，配少量的電池儲能才能解決。

　　第三，我們現在一說，新能源，就是說新能源必須靠儲能來解決。不是這樣的，昨天下午我聽了一個澳大利亞一個演講，他是這么說的，他們國家2020年的目標是23%，可再生能源，然后他個人認為，在30%以下基本上不太用儲能，就是電力系統可以解決。什么意思，我們不要電力系統解決新能源，完全依靠儲能技術，我們和電力系統常規技術相結合，比如說安裝火電技術、多留備用，比如說美國它用的儲能也很少，什么原因，它有30%幾是天然氣的技術，調節度非?？?，然后還可以加一些風光預測功能，加強擴大聯絡線，加一些（英）技術，也可以調節。比如說加儲能可以調節，最后還可以用我們需求側管理和需求響應的技術，負荷加以調整，最后利用電動汽車來解決。

　　比如說這是一個例子，丹麥就是這樣一個國家，他們國家的發電已經達到30%—40%了，但是他們國家幾乎沒有用任何儲能技術，什么原因呢？它本身國家自己的火電這些機組，它的總容量已經超過它的負荷，如果當它風電一點都沒有的話，這些電場就可以供給，德國和其他國家的聯絡線，聯絡線數量和容量大大超過它的負荷，這種情況下，通過自己的火電和聯絡線的供給，它完全能夠滿足。因為丹麥只有幾百萬人，總的負荷不到1千萬，他們國家可以這樣，像中國這樣的情況不行了。我只是說一個例子，用電力系統技術也是可以解決的。這是一個特例。

　　第四，儲能電動汽車也是作為一個儲能手段，IEA2010年做過調查，我們說100兆瓦左右，但是將來它估計會增加到200兆瓦，2億、3億儲能。這樣的話，V2G的功能，隨著電動汽車的數量的增加也會增加，它有一個研究，將來我們的電動汽車會有多少輛，這個輛通過V2G的功能會給電網注入這些反饋，研究表明V2G的功能非常有利于它的電網一個降低儲能的要求。

　　第五，未來當我們的極高比例的情況怎么樣，這個情景我們不好預算，昨天周院士講了，我們在2050年我們國家可再生能源比例可能達到60%，我們以德國為例，德國大概原來有一個目標，2030年，現在還有十幾年的時間，它的目標把現在20%提高到60%到80%，原因在2022年把20%的核電機組去核電，把核電20%加起來，它的比例達到60%到80%。它現在只有一臺壓縮空氣，全世界頭一臺，主要的抽水蓄能大概有700萬切割機，它認為抽水蓄能還沒有在很多發展數量，這些抽水蓄能要滿足2030年小時、天、周和日調節能力，它對后結論認為只能滿足小時、天級的，他認為這些數量不夠，他認為現有這些的手段，抽水蓄能德國都有的，不斷在數量上滿足需求，就是總量不夠，而且時間上也不夠，也就是說抽水蓄能是世界上最強的，只能滿足了一天，如果德國將來80%是太陽能，如果三天太陽不出來，這個國家就完蛋了，所以它認為我們天然氣是必不可少的。

　　最后，我給一個總結，有這么幾點：

　　第一，我們為什么用好儲能，它的驅動力是可再生能源和分布式發電，如果可再生能源不起來，分布式發電不發展，中國儲能技術難以獲得發展。

　　第二，中國儲能技術非常之多的，現在沒有一個儲能技術鉛酸電池要淘汰了，任何的儲能技術都有它應用的場合，有的用的很多，比如說超導儲能，現在恐怕是實驗室的，因為價錢非常貴，能量密度非常小，所以應用不太廣泛，所以它有多有少，但是都可以用。

　　第三，儲能技術應用在發電、輸電、配電和用電四個環節都可以用。

　　我們主要發展解決這樣幾個問題，集中式和分布式，我們肯定采用不同的儲能技術，大規?？稍偕茉椿?，我個人認為不是用儲能技術，主要用外送的辦法，我們要注意不要解決電力系統的電力，發電和儲能系統的不平衡，我們不是單純考慮儲電，還要考慮儲能的問題。我們做過一個研究，中國電動汽車假設在2030年大概能夠達到幾千萬輛，這個時候，我們的V2G的功能可以利用了。

　　最后一條，也是我最關心的，給大家要說清楚，在未來，我們怎么解決高比例的比如說50%可再生能源，我個人認為開發氫和天然氣這個技術必不可少的，這個技術沒有開發，等到大量的資源上來以后，一定會有的。謝謝大家！