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储能技术发展路线规划解读与建议

作者:陈永翀  来源:中国能源报  发布时间:2016-5-16 8:18:30

中国储能网讯:“洁能+储能+智能”是未来能源互联网的发展方向。储能不是能源行业的主角,但它是不可或缺的重要配角。储能不仅对常规电网具有调峰调频、增强电网安全稳定运行的能力,能够提高电力系统的经济运行水平,也是实现可再生能源平滑波动、促进可再生能源大规模消纳和接入的重要手段。同时,它更是分布式能源系统和智能电网系统的重要组成部分,在能源互联网中具有重要作用。推动储能商业与示范工程建设,加强储能产业自主创新与发展,对于推动我国能源生产和利用方式变革,普及应用可再生能源,调整优化能源结构,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系具有重要的战略意义。

作为新兴产业,储能在2008年之后一直保持较快增长。截至2015年底,国内电力辅助市场、基站备用电源、风光发电领域、分布式发电及微电网、新能源汽车充换电站和家庭储能等六大领域配套储能系统累计装机容量达到33.7GW,同比增长14.6%。

2016年4月国家发改委、国家能源局下发了《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,并同时发布了《能源技术革命重点创新行动路线图》,其中包括了先进储能技术创新路线图。应用于电网的先进储能技术种类较多,根据目前储能技术应用的成熟度,可以从3级到0级分为四个不同的层次:

(1)3级:已经商业化的技术,例如抽水蓄能、铅酸电池储能等。

(2)2级:进入示范阶段或已部分商业化的技术,包括压缩空气储能、锂离子电池、钠基电池、铅碳电池、全钒液流电池、锌溴液流电池、超导储能、飞轮储能、超级电容器、储热/冷、熔融盐储热等技术已经完成研发并开始产业示范。对于能量密度较低但功率密度较高的超导储能、飞轮储能、超级电容器,在电网用先进大容量储能方面可以起到辅助作用,配合其它能量型储能技术使用。

(3)1级:技术原理通过验证但尚处于实验室研发阶段的技术,例如锂液流电池、锂浆料电池、金属基电池等新型储能电池。此类新型储能技术在研发之初就立足于低成本长寿命大容量的储能要求,起点较高,发展十分迅速,具有较大的商业潜力。

(4)0级:新概念储能技术,最近一两年以及未来出现的一些新型储能技术,其技术原理尚未得到验证,属于原创技术,需要我们高度重视。

在上述技术分类中,3级和2级特别需要相关价格政策的支持,1级和0级需要科研立项支持技术创新。因此,一方面,需要政府相关部门出台支持储能产业可持续发展的价格政策,促进已有的相对成熟的一些储能装备技术进入MW级以上的示范和商业应用,在示范中发现及解决一些应用技术问题,并带动储能商业模式的创新和商业项目的实施推广。另一方面,必须高度重视储能技术的原始创新和知识产权布局,积极开发低成本、长寿命、高安全、易回收的新型储能技术,为储能产业的可持续发展和能源转型提供重要的技术支撑。

在具体技术路线规划方面,有如下五点建议:

(1)必须明确储能装备(本体)技术和储能应用技术的区别和联系。对于绝大多数储能装备技术而言,当该技术已经达到MW级别以上的示范应用时,主要是发现并解决储能应用过程中的技术问题,而不是储能装备技术的问题。换一句话说,应该在储能装备技术基本成熟的前提下,再开展MW级别以上的示范应用。

(2)对于大型并网示范项目,应该借鉴或利用已有电网模拟系统,论证清楚示范项目需要解决的应用技术问题,先模拟后建设,以避免匆忙上马,造成巨额财政浪费,不利于储能产业的健康和可持续发展。

(3)以具体储能应用场景需求(不同功能和功率等级)以及技术发展所处不同等级进行规划,并给予与等级相适应的支持。“以问题为中心,而不是以工具为中心”,这样可以避免顾此失彼,遗漏有前景的技术方向,并且避免某些技术方向的低效率支持或重复支持。另外,虽然化学储能发展迅速,但抽水蓄能还是最近十年电网的主要储能方式。对于抽水蓄能,是否所有关键技术已为我国所掌握,它的技术创新路线图是什么?这都值得重视和讨论。

(4)加强储能项目立项与结题的知识产权竞争力评估和技术应用前景评估。对于国外已经有成熟或已经进入示范应用的储能技术,我们如何突破相关知识产权的布局和封锁?如何避免“放水养鱼”的被动局面?这需要我们重视储能项目的知识产权评估,加强关联技术、上下游产业链相关企业和研究单位之间的合作发展。建立储能行业知识产权评估和交易平台,引导储能技术产业链的有序发展。建立健全知识产权的保护与分享机制,加强核心技术点的专利布局,积极引导产业资本和风险投资进入前沿技术开发领域,提高储能行业自主创新能力。

(5)建立储能产业联合创新研究机构,重视产业规划与布局。有效联合高校院所和企业的储能研究团队,建立技术联合创新平台,攻克产业发展难点、要点,促进产学研深度合作,提升中国储能产业发展的国际竞争力。建立储能发展战略与政策联合研究平台,通过严谨、科学的战略性和应用性研究,为政府部门制定储能发展战略、储能发展规划、可再生能源法规和重大经济政策等提供科学依据。

(作者系中国化学与物理电源行业协会储能应用分会副秘书长、专家委员,中国科学院电工研究所储能技术研究组组长)

关键字:储能 储能电站

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