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人物觀點

王保國：儲能與能源轉化要相提并論

來源：中國能源報 | 0評論 | 4079查看 | 2016-07-07 09:39:43

　　一直以來，儲能的市場地位與其所承擔的戰略地位并不相吻合。但自今年參與“三北”電力市場調峰后，這種局面才有所好轉，儲能市場主體地位獲得確立。

　　作為戰略性新興產業，儲能技術路線呈現出多樣性和廣泛性，很難判斷哪種儲能技術可以覆蓋全部的應用領域，而這也是國家對儲能補貼政策出臺始終保持謹慎的重要原因。

　　儲能價值幾何？就此問題，近日，記者采訪了參與國家“十三五”儲能規劃撰寫、清華大學化學工程系王保國教授。

　　依靠電網自身進行儲能不客觀

　　記者：國內儲能的發展經歷了很長一段被質疑的階段，請您談一下當前儲能行業的發展環境有哪些變化？

　　王保國：首先，儲能行業的興起與新能源的發展密不可分。這是由于新能源天然具備不穩定的特性所決定的。這種不確定性給可以平滑電力、提高電力質量的儲能提供了發展空間；其次，發展儲能對節能減排的影響深遠。目前國內節能減排作為一項基本國策，很重要的一個核心，是電網系統能源利用效率的提高，通過儲能使能效得到巨幅提升，對社會節能減排意義非常重大。

　　顯而易見，發展儲能是可以完美解決新能源問題、滿足節能減排需求的最佳技術路徑之一。而從目前儲能產業發展階段來看，物理性的抽水蓄能發展受到了自然環境、社會因素的制約，儲能正在向以化學物質和電化學儲能為主的發展路線進行轉變。

　　記者：通常來講，電網也具有類似儲能的調節功能，那么在電力系統還需要儲能的介入嗎？

　　王保國：“電網是一個巨大的儲能系統”這一說法有一定道理，但是不準確。我們首先要明白能源和物質的關系——物質是能量的載體，脫離物質講能量沒有任何價值的。國內電網體量龐大而且復雜，確實具有一定的儲能和自調節作用，但作為能量傳輸的大通道，保障電網安全無疑是首要任務，用電網作為儲能的替代顯然是不可行的。

　　電改為儲能提供發展空間

　　記者：儲能與新能源發展密切相關，怎樣的比例才能使整個項目更具經濟型？

　　王保國：各地新能源的波動性是不一樣的。通常來講，一般風力發電廠，按照10-15%的比例配置即可行。以全釩液流電池為例，從經濟效益、投資價值來看，現階段其經濟價值區間應該在功率250千瓦、儲電4個小時，上限到幾十個兆瓦、儲電8-10小時，在此區間內增加儲能所用電解液就可以靈活調節所需容量。

　　國內儲能尚處于產業化的起步階段，隨著技術、市場、規模的擴大，儲能成本仍有很大的下降空間。其中，全釩液流電池的成本已經從幾年前1.8萬-2萬/千瓦下降到6000元/千瓦。而當前分布式微網系統正在成為全釩液流電池最佳應用場景。海島、電網末端等地方電價普遍在3元/千瓦時以上，液流電池儲能特有的長壽命和高安全特征，已經可以促使其經濟型逐漸被顯現出來。

　　美國對電力質量的要求很高，也促使全釩液流電池在美國作為一種調頻設備，在美國形成了一定的市場和規模。但國內儲能項目基本仍以示范為主，距離市場環境的完善還有距離。儲能產業的發展不僅需要依靠技術和產業本身的進步，還和政策環境直接相關。目前，國內電價還沒有和電力質量緊密掛鉤，導致無論品質優劣的電能都執行同一個價格體系，儲能的價值并沒有在電力市場上得到充分體現。隨著電改的推進和國內對電力品質要求的不斷提高，一些政策也許會逐步調整，未來儲能發展空間可期。

　　補貼前提是可實現儲能單獨計量

　　記者：您認為，儲能價值如何在能源系統中如何得到體現？在眾多儲能技術路線中，國家又該如何選擇恰當的技術路線進行扶持和補貼呢？

　　王保國：儲能對整個電力系統的貢獻和價值還不能獨立計算，猶如在電力系統，沒有人測算變壓器對電網的價值一樣，因此國家對儲能的補貼謹慎也是情理之中。儲能價值的真正體現需要先做到在實際工作中儲能價值的單獨計量，之后才會有儲能電價的出臺，產業的補貼才會水到渠成，這方面的計算需要有研究單位去推動。

　　同時，在分布式發電、電網末端，沒有儲能系統就沒有辦法運行起來，但這個價值也沒有人去量化。盡管儲能發展的瓶頸仍在于成本，但如果把儲能的邊際效益考慮進來：如由于引入儲能，減少了“棄風”“棄光”，減少了污染物排放，所形成的社會效益應該考慮在內，儲能也已經到了可以產業化的階段，因此，適當的儲能電價政策變得十分必要。

　　推動行業的發展，政策和補貼都要適度。政策和補貼是一把“雙刃劍”，即可以推動產業的快速發展，使用不當也會對產業健康發展產生巨大危害。我一直強調，補貼要適度、在市場使用過程中，用合適的規模檢驗技術的發展，將社會的損失降到最小。適度是有一個市場的測算，現在很多過火的東西，多是為了推而推，其后果不言而喻。只有按照科學規律辦事，才能實現企業和社會效益最大化。

　　記者：目前，因為儲能價值難以估值，行業發展也良莠不齊，您如何看待這種情況？

　　王保國：儲能種類眾多，路線爭議也比較大。在制定“十三五”儲能規劃時，我們提出了儲能的發展需要遵循四個基本準則，站在整個行業上，討論共有的尺度十分重要。

　　第一，安全可靠性準則：安全是選擇儲能技術的首要衡量條件，應優先選擇在原理上具有安全特征的技術，保證儲能設備應用過程的安全、可靠，節省投資成本；

　　第二，資源可持續發展準則：優先選擇原材料資源能夠國內自給，并容易實現資源回收和再利用的技術，實現儲能資源可持續發展。

　　第三，環境友好準則：優先選擇在裝備研究開發、生產制造、使用和回收過程的全生命周期，對外界“三廢”排放最少、環境負荷最小的技術和裝備；建設對上級電網系統友好的微網，實現儲能產業發展與電網內、電網外環境保護相協調。

　　第四，社會經濟效益準則：不僅要考慮儲能系統建設和運行過程的投資，還需要包括儲能系統存在對于可再生能源利用、電力質量提升形成的間接經濟價值，以及改善環境質量的社會價值。

　　儲能與能源轉化要相提并論

　　記者：您覺得不同的技術路線對儲能應用領域有哪些標準？

　　王保國：目前，我們課題組正在研發三條線路，也是我個人的觀點，分別對應不同的市場需求。一個是鋅空氣電池，面向戶用儲能，我們相信儲能最終會走進千家萬戶。因為鋅本身具備本源綠色友好，安全和低成本特性；第二個是中等規模儲能，已經實現全釩液流電池的產業規模技術研發；第三，我們提出的概念是，對吉瓦級別的大規模能源問題，僅考慮儲能是有缺陷的。在自然界，光照使水蒸發，水蒸氣在空中由風力輸送，遇冷后又變為降雨回到地面。人類制造的能源系統，也要仿照自然能源的循環系統，實現能源之間的轉化和互聯。

　　有人認為用儲能來完全解決棄風、棄光，這是不現實的，要用能源轉化的思路來解決問題。最近，我們提出雙極膜電解水制氫的方法，大幅度降低電解水能耗。通過電解水方式將電能轉化為氫氣，與天然氣混合后成為加氫天然氣，最終以燃燒方式釋放能源。既有利于大規模轉化、長時間儲存，又能夠遠距離輸運，該方式具有直接形成商業化應用的可能性。而這一路徑也契合了我國多煤少氣的現狀和能源結構調整的需求，具有較強的操作性。

　　未來哪種能源形式更經濟、技術上更可行，就采用哪種形式的能源。只有通過能源互聯互通，才能真正提高能源效率，實現節能減排。比如通過利用棄風、棄光的電能形式，經過電解水變成氣的形式，實現不同能量形式之間的轉換，也多了一條脫離電網、利用天然氣管網的消納途徑。

　　在自然界中，能源是循環流動的，那么人類能源系統也應該是流動起來；能源只有在流動過程中才能產生最大價值。從技術上看，信息技術和能源轉化與儲能技術的互相融合正在推動能源互聯網建設與發展，但能源互聯網歸根結底還是要依靠新型能源裝備支撐。能源互聯網是基于信息技術和裝備技術連起來的復雜系統，最終目的是實

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