大規模儲能是低碳能源發展的必然技術途徑，配置大規模儲能可提升可再生能源并網友好性,顯著提高其消納利用水平。要讓儲能行業健康發展，要從能源理論、能源技術、產業政策和金融手段四個維度進行創新發展。我國電力市場尚未市場化，產業政策是發展儲能的重要推動力，近幾年無論國家層面還是地方政府層面都出臺了一系列的儲能政策，相信隨著這些儲能政策的落地和實施，我國儲能將會得到長足的發展。

——國家能源集團北京低碳研究院院長助理繆平

2020年11月11日，中國能源研究會年會2020-儲能分論壇在北京成功舉辦。本次論壇由中國能源研究會主辦，中國能源研究會儲能專業委員會、中關村儲能產業技術聯盟聯合承辦，會議主題聚焦“儲能創新應用促進多源融合發展”。國家能源集團北京低碳研究院院長助理繆平作了“能源清潔低碳發展趨勢下的儲能支撐技術”主旨報告。

繆平：大家上午好！今天我報告的題目是“能源清潔低碳發展趨勢下的儲能支撐技術”，將從以下幾個方面跟大家探討：

一是發展低碳清潔能源技術，推進能源革命

剛才吳總也提到了，在第75屆聯合國大會上，中國已經鄭重承諾，將采取更加有力的政策和措施，力爭在2030年碳排放達到峰值，努力爭取在2060年達到碳中和。我國做出這個承諾是有底氣的，在“十二五”之前我們國家大力發展能源，解決了能源供應問題。到了“十二五”和“十三五”期間進行了能源消費、供給、技術和體制的革命。通過這些年的努力，我國的能源革命取得了令世界矚目的成就，我國的非化石能源發展速度和投資力度都引領全球，這些成就為我們實現2030年和2060年的碳排放目標打下了扎實的基礎。與此同時，我們也看到，我們國家能源結構還沒有完成根本的轉型，還有一些深層次的矛盾和問題需要解決。例如，在目前電力市場當中，火電的主體能源作用依然十分顯著，占我國電力結構的59%左右，非化石能源發展還有很大空間，這也說明我國可再生能源資源潛力巨大，目前已經開發利用的風電、光伏只有潛在資源的一成左右。

但是，新能源隨機性、波動性較大，發電出力無法按需控制；新能源高滲透率的電網不能很好滿足負荷需求，導致電網穩定性降低；而電力系統發、輸、用電瞬時完成，需時刻保持平衡。在這種情況下配置大規模儲能可以提升可再生能源并網友好性，顯著提高可再生能源的消納利用水平。

要讓儲能這個行業健康發展，需要在能源理論、能源技術、產業政策上進行創新，還要用好金融手段。

從制度層面來講，產業政策是儲能發展的重要動力。尤其是目前我國整個電力市場還沒有完全開放和市場化，所以可以說政府層面的產業政策掌握著儲能產業的命運。今年，無論是在國家層面還是在地方政府層面都出臺了一系列的鼓勵儲能的政策，我相信隨著這些儲能政策的落地和實施，我國的儲能事業將會得到長足的發展。

能源技術在不斷發展，從集中式向分布式、數字化和氫能發展。在能源技術革命的各個階段中，儲能扮演著重要的角色，同時儲能本身的技術也在不斷向前發展，從單純的儲能發展到分布式儲能、大容量儲能和長時氫儲能等。

通過“多能源+儲能”可以形成碳平衡的生態系統。在這個生態系統中，風電、光伏、水電、火電和氫能及儲能相融合，衍生出一個“互助、互融、互生、不會相克”的五行能源生態系統。傳統的火電，化工、建筑、交通運輸等產業，都可以和可再生能源、氫能、儲能等新興的產業結合起來，產生新的增長動力。

從能源技術創新的角度來看，我們需要研究開發一系列能源前沿技術，包括低成本的新能源技術、低成本的儲能技術、高效電解制氫技術、大數據與區塊鏈技術、控制與軟件技術等等，目的是要實現儲能成本大幅降低、儲能系統安全可靠以及儲能控制系統的智能化。

二、可再生能源發電側儲能關鍵技術。

儲能技術百花齊放，多種多樣，到底選擇什么樣的儲能技術，要根據需求來確定，即根據儲能的規模、儲能時長來確定用什么樣的儲能技術。

儲能技術要有一個評價的標準體系，可以從五個維度來進行評價：第一，安全性是儲能技術評價第一要素。儲能規模比較大，電池電堆數量多，比較集中，控制起來比較復雜，投資也比較大，所以千萬不能發生安全事故；第二是成本。儲能成本一直是企業需要考量的最重要的一個部分，儲能全生命周期的度電成本和里程成本是考察儲能經濟性的重要指標；第三，資源可持續利用性。儲能是個資源密集型的行業，儲能的載體是化學物質，比如說鋰、錳、鈷、鎳、釩，這些化學物質，資源是有限的。所以，考慮電化學儲能時，也要考慮這些物質是否可以持續或循環利用。第四是環境友好性。第五，當然要考量儲能系統的性能，比如容量、功率、循環效率、壽命、放電深度等因素，需要根據應用場景來進行適宜的配置。

儲能技術主要包括這幾大塊：物理儲能、化學儲能、電化學儲能、儲熱儲能。目前以抽水蓄能占比最大，電化學儲能發展最迅猛。目前主流的電化學儲能技術路線包括鋰離子電池、液流電池、鉛酸電池。

這里做了一個簡單的對比，從鋰電池、鉛酸電池、氫燃料電池、全釩液流電池的對比當中，我們認為鋰電池占有統治性的地位，它的技術比較成熟，加上動力電池迅猛發展，公眾和市場對鋰電池接受度高，鋰電池未來依然會是整個電化學儲能當中具有統治地位的技術。全釩液流電池具有比較好的安全性和比較長的循環壽命，資源友好性比較好。在未來，全釩液流電池可以在大規模儲能中占有一席之地。從安全性來看，全釩液流電池（這里主要指的是高功率的全釩液流電池），它的安全性比鋰電池要好，這兩種電池的規模各有各的應用場景。從成本來講，這兩種電池儲能的度電成本和投資成本未來都會大幅度下降。壽命方面是全釩液流電池比鋰電池要好一些，但是在能量密度和效率方面，鋰電池占有比較大的優勢。所以這兩種電池各具優勢，新一代的全釩液流電池更加適合于高安全、大規模、長壽命、長時間的充放電和可再生能源的應用場景。

下面說說梯次電池儲能。對梯次電池儲能，業界可能有不同的聲音，在我看來，無論是什么樣的電池，只要它具有經濟性，只要它是安全的，有適用的應用場景，就有它的江湖地位。低碳院為國家能源集團內部的風光儲項目開發了梯次電池儲能系統，采用了多簇并聯技術, 可以實現梯次電池高能量利用率，同時在壽命、成本、安全等方面采取一系列優化設計，比如，采用磷酸鐵鋰動力電池，降低成本；根據電池?SOC進行模組間功率分配，減緩電池衰減；根據梯次電池的特性，優化容量/功率配置、充放電倍率；采用主控均衡BMS，改善電池的一致性；采用模塊化結果，減低木桶效應，提高能量利用率；采用多級保護、故障預測、系統熱管理、預警應急以及自動消防等措施，大大提升系統的安全性

簡單談一下氫儲能。氫能和儲能是低碳院的的兩大技術發展方向。將這兩個結合起來，我們正在探討氫儲能的技術可行性。氫儲能可以實現可再生電、氫、化工協同發展。在歐洲大約有一百多個項目在實施，其中九十多個項目正在運行，現在業界普遍認為P2G（電制氫、電制化學品）是大容量長周期可再生能源棄電消納的優選方案。氫儲能有兩個特點，一是功率與能量解耦，成本與儲能容量關系不大；二是跨能源領域儲能，成本不受存儲時間的約束。我們低碳院承擔了一個國際合作專項，用可再生能源電力通過SOEC將二氧化碳和水進行共電解制氫或甲烷（甲醇）等化學品。氫儲能技術還處于起步階段，還有很多技術難點需要突破，比如，高溫聯合電解項目中的SOEC技術，我們跟丹麥進行合作，丹麥在這方面是全球領先，但是也沒有到百千瓦級別，還需要在材料、工藝、系統集成和控制方面下大功夫。

除了剛才講的各種電池的儲能技術外，儲能系統還需要輔助或者配套的技術，我們也必須要重視，這些配套技術包括拓撲結構、PCS、EMS等。電池儲能系統的拓撲結構決定了電池儲能應用的電氣規模和性能。作為連接電池組和電網的儲能功率變換器，是電池儲能的重要組成部分，是實現兩者之間能量雙向交換的橋梁。低碳院開發的PCS關鍵技術，采用最優的電路拓撲結構、控制策略和參數設置，可實現多種運行模式及相互之間無縫切換、多個PCS模塊并聯運行、多儲能系統的SOC控制等。在可再生能源儲能聯合發電系統中，通過優化能量管理技術，達到可再生能源發電最大化消納和提高發電質量的目的。在我們低碳院的園區內，有一個光儲氫充納網平臺，實現了光伏削峰、光儲一體化、儲能削峰、儲能備用、儲能充電、電動車對電網、光伏充電、儲能制氫、氫能備用、加氫等10種功能。

此外還有儲能調度和優化配置技術也值得大家注意。儲能可以單獨與負荷配合，也可以和新能源進行配合。未來的儲能應與新能源與負荷曲線疊加后形成的凈負荷進行匹配，從而充分發揮系統整體運行的經濟優勢。配置儲能系統應充分考慮不同時間尺度應用場景需求，如滿足安全性、可調容量、響應速度等指標要求，還要考慮投資經濟性和運行收益。現在一些地方政府出臺的政策有配置10%-20%儲能的要求，這具有一定的經濟合理性。

最后，我們低碳院正在和我們集團內部兄弟單位合作，近期內規劃幾個儲能示范項目，主要是通過這些示范項目的實施來驗證國家能源集團開發的新一代全釩液流電池儲能技術和梯次電池儲能技術的在新能源發電測應用。

我就講到這里，謝謝大家！