新一代能源高效低成本長壽命各類儲能技術電網側應用,有利于突破體制束縛,促進新一代能源系統體制機制創新, 儲能作為可再生能源基地和分布式新能源微網和主動配電網的必要組成部分,是實現高比例可再生能源新一代能源系統的重要基礎。
——周孝信
為推動電網側儲能發展、探討儲能技術安全應用,11月15日,“首屆電網側規模化儲能電站應用與技術論壇”在江蘇盛大開幕,本次論壇以“推動電網側儲能發展,探討儲能技術安全應用”為主題,由中國能源研究會儲能專委會、中關村儲能產業技術聯盟主辦,江蘇省電機工程學會協辦,國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院、中天科技集團承辦,此外本次論壇還得到了中國電力科學研究院南京分院、國網江蘇綜合能源服務有限公司、國網電動汽車服務江蘇有限公司的大力支持。論壇將持續兩天,北極星儲能網作為戰略合作媒體將對大會進行全程直播,如需北極星儲能網直播您的會議,請聯系微信號:13693626116。
中國科學院院士、中國電力科學研究院名譽院長周孝信先生,在論壇分享了主題為《新一代能源系統的建設發展目標和關鍵技術》的報告。
周孝信:
尊敬的各位專家上午好,非常榮幸能夠在這樣的場合參加這次儲能的會議,我本人對儲能沒有多少研究,但是儲能給發展確實給我們的判斷,是未來構建新一代能源系統和新一代電力系統非常重要的因素,所以今年夏天在美國加州參加了SV的會,會上也和加州公司就儲能問題進行了探討,困惑他們的問題就是,當然技術是一方面,主要是管理和市場的問題,他們希望儲能的發展成為他們被監管的資產,這樣像安裝一臺變壓器一樣。但儲能的作用是多方面的,在電力市場中提供輔助服務和各種各樣的服務,關于收益怎么評價的意見很多,既然說是被監管的資產就不應該拿到這個收益,他們現在正在研究討論這個問題,美國的電監會也沒有很成熟的辦法。據江蘇省在國內第一個在做電網側規模化的儲能應用,這是走出了第一步。
我今天給大家匯報的內容是比較宏觀的,一個講一下新一代能源系統,能源革命的問題。什么叫新一代能源系統,我們強調能源系統以電力為中心,以電網為主干和平臺,它是可再生能源優先的,第二個是集中分布并舉,第三是各類能源綜合利用,另外一個面向全社會的用戶。建設發展目標到底是什么?我們認為新一代能源系統的發展目標有這么六項,第一項實現非化石能源在一次能源消費中的比重,這個是國家規定的,2015年12%,2030年到22%,2035年到27%,2050年超過50%,這是我們結合國家的目標研究的結果。第二是實現非化石能源發電量比重由2015年的26%,提高到2030年50%,2035年55%。第三是人均用電量,由2015年的41422035年希望是7000,2050年9000。第四是顯著提高電能在終端消費的比重,希望到2050年提高到40%以上,第五就是提高能源利用效率,目前只有30%左右,整個能源系統提高到2050年接近48%。第六是持續降低能源系統二氧化碳的排放量,爭取二氧化碳排放量在2025年到2030年達到峰值后逐步降低,電力系統轉型對能源系統的指標提供了一個關鍵的作用。
關鍵技術有多項,高效低成本太陽能風能發電技術、高效低成本長壽命儲能技術、高可靠性低損耗電力電子技術,新型輸電和超導綜合儲能技術,安全高效低成本氫能生產儲運和應用技術,還有能源互聯網和新一代人工智能技術。傳統電力能源電力系統有三條局限,就是條塊分割的體制制約,不適應多種多種形式能源的協同互補,提高能源利用效率的能力受限。第二條傳統電力系統調節手段有限,不能適應高比例可再生能源場景下電力電量平衡,提高電力系統可再生能源電量占比的能力受限。第三個是傳統電力系統的市場機制,不能完全適應各種儲能應用的市場化運作,源網荷各類用戶應用儲能的積極性受限。那么儲能有什么優勢?能源系統中儲能包括儲電、儲熱、儲氣等等,可實現多種能源在不同時空尺度上的中轉、匹配及優化,促進電網、熱網、氣網的互聯,提高綜合能源系統利用效率,儲能是中間的環節。電力系統中,以儲電為主,配合儲熱、儲氫、出氣,應對高比例可再生能源電力系統的源荷匹配問題,實現不同時間尺度的電力電量平衡。比如一個星期或比較長的時間太陽不行,或風不行,整個能源電力系統就要癱瘓了,所以還要結合儲熱、儲氫等等作為備用,這樣從長遠來說,才能解決真正實現可再生能源。
儲能的應用需求是各種各樣的,不同時間尺度、不同場合下的要求是不一樣的,在座的基本上都是搞輸電的,別的類型儲能還是要關注。我們在做研究的時候,根據2050年高比例可再生能源場景,裝機占80%,電量占67%,電力系統生產模擬分析結果,全國分成了四個大區,西北、東北、中部以及西南,各種調節相互資源配合都有的,最后的結果是如果無附加儲能配合的話,只有抽蓄它的效果就不好,有附加儲能就大幅度降低棄風、棄光,基本上能夠到比較合理的范圍5%左右,從這里可以看到沒有儲能的配合,未來的系統是不好運行的。
儲能技術除了儲電、儲氫、儲氣以外,還有一種是儲含能量的金屬,一個是鋰空氣電池、鋁空氣電池為代表的超高比能量電池,它的能量密度接近液體汽油,是消耗性的,這有什么好處呢?將來西部碰到大規模的開發,可再生能源發電的話,可以拿來電解鋁生成鋁,做成鋁空氣電池用的原件,這個原件可以運到別的地方去,這個時間空間都可以轉換,比如說做成分布式的,我看過他們的小型電源,還是很好的,目前當然只是一個設想。現在煤是含能的,將來西部可再生能源發電完了以后做成電池器件,運輸器件到內地、到沿海,都是有可能的。新一代能源高效低成本長壽命各類儲能技術電網側應用,有利于突破體制束縛,促進新一代能源系統體制機制創新, 儲能作為可再生能源基地和分布式新能源微網和主動配電網的必要組成部分,是實現高比例可再生能源新一代能源系統的重要基礎,這是我們的理解。
結束語總結:
一、建設清潔低碳、安全高效的新一代能源系統,實現能源轉型,是我國新一輪能源革命的核心目標。
二、可再生能源為主的多元能源結構,安全可靠的能源生產和供應模式,供需互動的高效用能方式是新一代能源系統的主要特征。
三、非化石能源消費比重超過50%,非化石能源發電量比重接近80%,人均用電量達到9000度以上,顯著提高電能在終端消耗中比重,大幅提高能源利用效率,持續降低能源系統二氧化碳排放量,是2050年建成新一代能源系統的主要發展目標。
四、重點研究高效底成本太陽能風能發電技術等6類關鍵技術,將對未來能源電力系統各環節的發展形態、系統整體效率、運行控制和運營模式帶來全局性的影響。
五、發展高效低成本長壽命儲能技術,在新一代能源系統中廣泛應用,滿足高比例可再生能源電力系統調峰、調頻和終端用戶高效用電用能需求,并有助于促進新一代能源系統體制機制創新。儲能作為可再生能源基地和分布式新能源微網和主動配電網的必要組成部分,是實現新一代能源系統的重要基礎。
我今天的匯報就到這里,謝謝大家。
——周孝信
為推動電網側儲能發展、探討儲能技術安全應用,11月15日,“首屆電網側規模化儲能電站應用與技術論壇”在江蘇盛大開幕,本次論壇以“推動電網側儲能發展,探討儲能技術安全應用”為主題,由中國能源研究會儲能專委會、中關村儲能產業技術聯盟主辦,江蘇省電機工程學會協辦,國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院、中天科技集團承辦,此外本次論壇還得到了中國電力科學研究院南京分院、國網江蘇綜合能源服務有限公司、國網電動汽車服務江蘇有限公司的大力支持。論壇將持續兩天,北極星儲能網作為戰略合作媒體將對大會進行全程直播,如需北極星儲能網直播您的會議,請聯系微信號:13693626116。
中國科學院院士、中國電力科學研究院名譽院長周孝信先生,在論壇分享了主題為《新一代能源系統的建設發展目標和關鍵技術》的報告。
周孝信:
尊敬的各位專家上午好,非常榮幸能夠在這樣的場合參加這次儲能的會議,我本人對儲能沒有多少研究,但是儲能給發展確實給我們的判斷,是未來構建新一代能源系統和新一代電力系統非常重要的因素,所以今年夏天在美國加州參加了SV的會,會上也和加州公司就儲能問題進行了探討,困惑他們的問題就是,當然技術是一方面,主要是管理和市場的問題,他們希望儲能的發展成為他們被監管的資產,這樣像安裝一臺變壓器一樣。但儲能的作用是多方面的,在電力市場中提供輔助服務和各種各樣的服務,關于收益怎么評價的意見很多,既然說是被監管的資產就不應該拿到這個收益,他們現在正在研究討論這個問題,美國的電監會也沒有很成熟的辦法。據江蘇省在國內第一個在做電網側規模化的儲能應用,這是走出了第一步。
我今天給大家匯報的內容是比較宏觀的,一個講一下新一代能源系統,能源革命的問題。什么叫新一代能源系統,我們強調能源系統以電力為中心,以電網為主干和平臺,它是可再生能源優先的,第二個是集中分布并舉,第三是各類能源綜合利用,另外一個面向全社會的用戶。建設發展目標到底是什么?我們認為新一代能源系統的發展目標有這么六項,第一項實現非化石能源在一次能源消費中的比重,這個是國家規定的,2015年12%,2030年到22%,2035年到27%,2050年超過50%,這是我們結合國家的目標研究的結果。第二是實現非化石能源發電量比重由2015年的26%,提高到2030年50%,2035年55%。第三是人均用電量,由2015年的41422035年希望是7000,2050年9000。第四是顯著提高電能在終端消費的比重,希望到2050年提高到40%以上,第五就是提高能源利用效率,目前只有30%左右,整個能源系統提高到2050年接近48%。第六是持續降低能源系統二氧化碳的排放量,爭取二氧化碳排放量在2025年到2030年達到峰值后逐步降低,電力系統轉型對能源系統的指標提供了一個關鍵的作用。
關鍵技術有多項,高效低成本太陽能風能發電技術、高效低成本長壽命儲能技術、高可靠性低損耗電力電子技術,新型輸電和超導綜合儲能技術,安全高效低成本氫能生產儲運和應用技術,還有能源互聯網和新一代人工智能技術。傳統電力能源電力系統有三條局限,就是條塊分割的體制制約,不適應多種多種形式能源的協同互補,提高能源利用效率的能力受限。第二條傳統電力系統調節手段有限,不能適應高比例可再生能源場景下電力電量平衡,提高電力系統可再生能源電量占比的能力受限。第三個是傳統電力系統的市場機制,不能完全適應各種儲能應用的市場化運作,源網荷各類用戶應用儲能的積極性受限。那么儲能有什么優勢?能源系統中儲能包括儲電、儲熱、儲氣等等,可實現多種能源在不同時空尺度上的中轉、匹配及優化,促進電網、熱網、氣網的互聯,提高綜合能源系統利用效率,儲能是中間的環節。電力系統中,以儲電為主,配合儲熱、儲氫、出氣,應對高比例可再生能源電力系統的源荷匹配問題,實現不同時間尺度的電力電量平衡。比如一個星期或比較長的時間太陽不行,或風不行,整個能源電力系統就要癱瘓了,所以還要結合儲熱、儲氫等等作為備用,這樣從長遠來說,才能解決真正實現可再生能源。
儲能的應用需求是各種各樣的,不同時間尺度、不同場合下的要求是不一樣的,在座的基本上都是搞輸電的,別的類型儲能還是要關注。我們在做研究的時候,根據2050年高比例可再生能源場景,裝機占80%,電量占67%,電力系統生產模擬分析結果,全國分成了四個大區,西北、東北、中部以及西南,各種調節相互資源配合都有的,最后的結果是如果無附加儲能配合的話,只有抽蓄它的效果就不好,有附加儲能就大幅度降低棄風、棄光,基本上能夠到比較合理的范圍5%左右,從這里可以看到沒有儲能的配合,未來的系統是不好運行的。
儲能技術除了儲電、儲氫、儲氣以外,還有一種是儲含能量的金屬,一個是鋰空氣電池、鋁空氣電池為代表的超高比能量電池,它的能量密度接近液體汽油,是消耗性的,這有什么好處呢?將來西部碰到大規模的開發,可再生能源發電的話,可以拿來電解鋁生成鋁,做成鋁空氣電池用的原件,這個原件可以運到別的地方去,這個時間空間都可以轉換,比如說做成分布式的,我看過他們的小型電源,還是很好的,目前當然只是一個設想。現在煤是含能的,將來西部可再生能源發電完了以后做成電池器件,運輸器件到內地、到沿海,都是有可能的。新一代能源高效低成本長壽命各類儲能技術電網側應用,有利于突破體制束縛,促進新一代能源系統體制機制創新, 儲能作為可再生能源基地和分布式新能源微網和主動配電網的必要組成部分,是實現高比例可再生能源新一代能源系統的重要基礎,這是我們的理解。
結束語總結:
一、建設清潔低碳、安全高效的新一代能源系統,實現能源轉型,是我國新一輪能源革命的核心目標。
二、可再生能源為主的多元能源結構,安全可靠的能源生產和供應模式,供需互動的高效用能方式是新一代能源系統的主要特征。
三、非化石能源消費比重超過50%,非化石能源發電量比重接近80%,人均用電量達到9000度以上,顯著提高電能在終端消耗中比重,大幅提高能源利用效率,持續降低能源系統二氧化碳排放量,是2050年建成新一代能源系統的主要發展目標。
四、重點研究高效底成本太陽能風能發電技術等6類關鍵技術,將對未來能源電力系統各環節的發展形態、系統整體效率、運行控制和運營模式帶來全局性的影響。
五、發展高效低成本長壽命儲能技術,在新一代能源系統中廣泛應用,滿足高比例可再生能源電力系統調峰、調頻和終端用戶高效用電用能需求,并有助于促進新一代能源系統體制機制創新。儲能作為可再生能源基地和分布式新能源微網和主動配電網的必要組成部分,是實現新一代能源系統的重要基礎。
我今天的匯報就到這里,謝謝大家。
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