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曾鳴:綜合能源系統下儲能的定位和作用
 
時間:2017-05-31 09:43:32
 

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。華北電力大學的曾鳴教授發表主題演講。以下為演講內容:

華北電力大學教授曾鳴

非常高興有機會參加儲能國際峰會,上屆我也參加,這屆的規模和級別我看了看安排的日程和嘉賓的演講,比上屆明顯的高出一個臺階,說明儲能這件事情在中國確實要大發展。我今天不是來談儲能的,我想給大家交流另外的概念,綜合能源系統。綜合能源系統是有可能的,因為國家有示范工程。國家能源局有23個試點項目,多能互補示范工程,而且2018年年底完成。根據中國能源革命這幾年大家的探索,理論探索和實踐感覺到中國未來的能源使用恐怕逐步的過渡到綜合能源系統上去。今天我跟大家交流綜合能源系統。

綜合能源系統一旦框架逐步形成,今天談儲能有可能在定位和作用上發生一些變化。到了一定的時候可能就要發生一些根本性的變化,今天我先談綜合能源系統,然后再談綜合能源系統背景下儲能的地位和作用。我想與大家交流三個概念,綜合能源系統怎么提出來的,綜合能源系統的內涵和基本架構,儲能在其中的定位和作用。

綜合能源系統的背景。剛才李俊峰主任講過,所謂的背景就是環境問題,能源安全問題,能源效率問題,使得能源面臨那么多的挑戰。再加上最近一帶一路要求建立三個共同體,開放包容、普惠共享的能源利益共同體,責任共同體和命運共同體。這些將帶來更多的多元化能源文化和能源市場和能源技術,面臨如何解決問題,如何吸納多元化的能源文化和技術,如何提高各種能源的利用效率,如何強化能源系統之間的協調優化。比如各種能源系統之間協調優化,以此實現多能源的互補互信顯得非常重要。這就是我們說的背景。

傳統的能源系統面臨哪一些問題?概括地說就是隨著新能源比重不斷增加,傳統能源的系統基本特征發生變化,重點就是能源供給側的隨機性增強,可控性降低。因為可再生能源隨機波動比例越來越多,肯定供給側隨機性波動可控性下降。需求側新需求波動,有了電動汽車和儲能以及分布式,肯定需求波動和原來不一樣。同時,需求側的要求是高效化,清潔化。未來整個系統安全風險會增加,整體性凸現。整體性凸現就是指源,網,合,儲要求整體互動。有三個壁壘,體制上的壁壘,我們現在說多種能源系統之間在規劃和運行都存在管理和體制上的壁壘。技術壁壘,各種能源特點不一樣,油氣電,電里有各種發電,所以各種能源包括儲能。還有生產傳輸使用各種環節要想實現互補,現在目前都有一定的困難,技術上有一些不太成熟。市場壁壘,目前能源和能源之間缺乏一種價值轉換的媒介和機制。儲能它的價值怎么轉換,什么媒介,油氣與電之間怎么轉化,一次能源與二次能源的轉換價值用什么媒介支撐,什么機制反映,因此難以實現能源互補之后帶來的社會和經濟效益。剛才史玉波理事長已經講了,為了儲能和其它的我們要市場規則,價值體現。傳統能源就是體制上壁壘,機制上有壁壘,市場模式也有壁壘。

綜合能源系統的意義。綜合能源系統是指一定區域內利用先進的物理信息技術和創新管理模式,整合區域內煤炭、石油、天然氣、電能、熱能等多種能源,實現多種異質能源子系統之間的協調規劃、優化運行,協同管理、交互響應和互補互濟。在滿足系統內多元化用能需求的同時,要有效地提升能源利用效率,促進能源可持續發展的新型一體化的能源系統。提出綜合能源系統有三重意義,第一,創新管理體制。實現多種能源子系統的統籌管理和協調規劃,打破體制壁壘。第二,創新技術。通過研究研發異質能源物理特性,明晰各種能源之間的互補性以及它的可替代性。開發轉換和存儲新技術,提高能源開發和利用效率,搭配技術壁壘。第三,創新市場模式。建立統一的市場價值衡量標準,以及價值的轉換媒介。使得能源的轉換和互補能夠體現出經濟和社會價值,不斷挖掘新的潛在市場。未來的綜合能源系統為什么提出來,它有這三方面的現實意義。

綜合能源系統的內涵和架構。內涵就是多能互補,協調優化。多能互補指電力系統、煤炭、石油系統、天然氣系統和供熱系統等其它的子系統之間可以互補協調。特別突出強調各類能源之間的平等性和可替代性和互補性。協調優化各個子系統在開發、傳輸、轉換利用等環節都可以相互協調,滿足多元的用能需求,提高整體用能效率,減少污染排放。基本架構有物理層、信息層、市場層,我對這三層都有定義。什么是物理層,什么是信息層,什么是市場層。

綜合能源系統中的儲能定位,以及作用。儲能在能源系統中的作用,儲能是多能源子系統的綜合紐帶,也是未來綜合能源系統的心臟。傳統意義上的儲能通過裝置或者物理介質將能量存儲起來,以便需要的時候可以加以利用的能量存儲裝置或者技術。更多指電能的存儲,重點在于電能的存儲和雙向轉換技術,這說的是傳統意義上的儲能。綜合能源系統意義上的儲能包含這些內涵,更加注重電能與其它能源之間單向轉換和存儲技術,以及其它的多種能源之間的單向或者雙向轉換和存儲技術,最終的目標是實現多種能源在時間、空間維度上的完全結合,實現綜合能源的解決方案一般商品的之產供銷模式。儲能將來在綜合能源系統中,除了傳統的有新內涵。儲能在綜合能源系統中有三個作用,緩沖器、聚合期、穩定器。儲能在綜合能源系統中是聚合器,區域范圍內分布式終端逐步增加,市場需求定制化凸現的背景下,系統對于分布式能源和電動汽車分散用戶的聚合管理難度越來越大。儲能可以充當起能量的聚合器,集中起產能端和用能端的資源,與能源轉換裝置相互配合,共同維持系統和能源市場靈敏高效運行。儲能是終端綜合能源系統的穩定器,可再生能源的波動和散點用戶的能量需求不確定性,帶來終端能源系統雙側隨時波動性。儲能系統可為終端能源系統提供輔助服務,能源備用,能源協調互補等服務,實現終端系統內能源生產與消費的平衡,是終端能源系統安全穩定運行的重要保障,起到穩定器的作用。緩沖器主要說是電網側的。


 
 
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