中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：11月24-26日，由湖南省工業(yè)和信息化廳、湖南省商務(wù)廳、長(zhǎng)沙市人民政府、中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)聯(lián)合主辦，100余家機(jī)構(gòu)共同支持的湖南（長(zhǎng)沙）電池博覽會(huì)暨第二屆中國(guó)國(guó)際新型儲(chǔ)能技術(shù)及工程應(yīng)用大會(huì)在長(zhǎng)沙圣爵菲斯大酒店召開。此次大會(huì)主題是“新能源、新機(jī)遇、新高度”。
會(huì)議期間，組委會(huì)邀請(qǐng)了國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司綜合能源技術(shù)中心總經(jīng)理張愛芳分享主題報(bào)告《“雙碳”目標(biāo)下的液流儲(chǔ)能應(yīng)用研究》。以下是發(fā)言主要內(nèi)容：
張愛芳：各位專家，我是國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院、武漢南瑞綜能中心負(fù)責(zé)人張愛芳，今天我匯報(bào)的主題是“雙碳”行動(dòng)下液流儲(chǔ)能應(yīng)用研究。我特意用了一個(gè)副標(biāo)題，更好的今天，一個(gè)前所未有的時(shí)代，這是英國(guó)作家馬特·里德利所寫的經(jīng)濟(jì)學(xué)書籍《理性樂觀派》中讓我很受啟發(fā)的一句。作為我和像我一樣受疫情影響，很遺憾沒能來現(xiàn)場(chǎng)交流的專家，為液流儲(chǔ)能的應(yīng)用發(fā)展做一個(gè)祝福語。
各位專家看到的第一張PPT是坐落于武漢光谷未來科技城的夜景，這是一座匯集能源創(chuàng)新的新城，在2014年由湖南南瑞作為智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)的EPC總包完成，在地下部分首次應(yīng)用了釩電池作為微網(wǎng)支撐，黃色的花蕊是磁懸軸風(fēng)機(jī)，屋頂布滿光伏，整個(gè)地塊配置了包括綜合能源管理平臺(tái)，配電在線監(jiān)測(cè)、集中能源站、充電樁、智能樓宇、智能家居等11個(gè)智能電網(wǎng)單元。這個(gè)項(xiàng)目被國(guó)家財(cái)政部評(píng)為第一批現(xiàn)代服務(wù)業(yè)試點(diǎn)、湖北省“兩型”低碳試點(diǎn)、武漢市智慧城市示范工程，并有幸參與了70周年國(guó)慶彩車群游。
看到這里，各位專家就可以理解，武漢南瑞把綜合能源業(yè)務(wù)和儲(chǔ)能業(yè)務(wù)放在一起，武漢南瑞從2010年啟動(dòng)全釩液流儲(chǔ)能的研究，經(jīng)過十多年的累計(jì)已成功自主研發(fā)了31.5千瓦釩電池電堆，并研制了50千瓦、100千瓦、250千瓦等全釩液流的電池儲(chǔ)能模塊，申請(qǐng)專利70余項(xiàng)，授權(quán)專利40余項(xiàng)，其中發(fā)明專利10余項(xiàng)，范圍涵蓋關(guān)鍵材料、電堆設(shè)計(jì)、制造工藝和系統(tǒng)集成，具備百兆瓦級(jí)釩電池設(shè)計(jì)和建設(shè)能力。武漢南瑞選擇液流儲(chǔ)能方向就是立足于儲(chǔ)能是新型電力系統(tǒng)的需要，是“雙碳”行動(dòng)下多能互補(bǔ)、優(yōu)化協(xié)同的穩(wěn)定器。
我們正在經(jīng)歷著百年未有之大變局，極端天氣頻發(fā)，地緣政治緊張而敏感，大疫三年正處于焦灼期。另一方面，我們的科技手段也更加多元，提供了更多的能力和想象力，去整合硬科技，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。在剛剛過去的二十大，習(xí)總書記指出深入推進(jìn)能源革命，加強(qiáng)煤炭清潔高效利用，加快規(guī)劃建設(shè)新能源體系，積極參與應(yīng)對(duì)氣候變化、全球治理。時(shí)間朝前，在2014年的6月13日，中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組召開第六次會(huì)議，聚焦能源安全戰(zhàn)略，習(xí)近平總書記指出能源安全是關(guān)系國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題，提出推動(dòng)能源消費(fèi)、能源供給、能源技術(shù)和能源體制四方面的革命。中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到“碳達(dá)峰”，努力爭(zhēng)取2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”。
這就是我們正在面臨的社會(huì)經(jīng)濟(jì)大環(huán)境，構(gòu)建以國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體，國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局。在這個(gè)時(shí)代的主題下，能源作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐，正迎來新的變化。
下面由我來匯報(bào)我對(duì)目前能源和城市運(yùn)營(yíng)新形勢(shì)的理解，我的理解分成三大部分：
首先，能源革命加快推進(jìn)，“雙碳”行動(dòng)下，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)成為能源革命的方向，泛清潔能源成為趨勢(shì)，碳交易成為趨勢(shì)。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)工作平穩(wěn)發(fā)展，全國(guó)統(tǒng)一的市場(chǎng)成立列上日程，電力市場(chǎng)化交易不斷擴(kuò)大，綠電交易成為趨勢(shì)。城市建設(shè)的新模式正在改變電網(wǎng)投資運(yùn)營(yíng)模式，經(jīng)濟(jì)發(fā)展內(nèi)循環(huán)為主，雙循環(huán)驅(qū)動(dòng)，“場(chǎng)景+新能源”模式正在打破原有的行業(yè)邊界。證監(jiān)會(huì)和發(fā)改委聯(lián)合發(fā)文鼓勵(lì)符合條件的傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域PPP項(xiàng)目資產(chǎn)證券化，城市發(fā)展模式迎來新的挑戰(zhàn)，能源技術(shù)催生了低碳市場(chǎng)的發(fā)展，我們講到硬件基礎(chǔ)加軟件環(huán)境和現(xiàn)代服務(wù)，促成了生態(tài)圈的競(jìng)爭(zhēng)模式，碳交易的理念正在催化企業(yè)信息化和業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)化的融合。
在這個(gè)變化里，“雙碳”行動(dòng)成為最亮眼的抓手，未來電-碳協(xié)同發(fā)展機(jī)制將對(duì)包括能源站位的整個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，綠色用電將成為工業(yè)發(fā)展中的趨勢(shì)，也將成為綠水青山真正帶來金山銀山。越來越多的企業(yè)將參與到CCER的研究中，近期這方面的文件很多我就不一一贅述，中間有代表性的是《中央企業(yè)節(jié)約能源與生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理辦法》，明確將“減碳”任務(wù)放進(jìn)了中央企業(yè)的責(zé)任里。大家可以想像，在傳統(tǒng)的城市里，能源的特點(diǎn)主要是有：1.能耗高，工業(yè)用能占比比較大。2.供給側(cè)集中式生產(chǎn)，大范圍的遠(yuǎn)距離輸送，這主要指的是火電。3.化石能源的比重比較大，高碳特征明顯，這里有很多是燃油汽車。能源被動(dòng)式的發(fā)展?jié)M足量的需求，但是對(duì)質(zhì)的要求并不高。未來新型的城市能源特點(diǎn)，首先減碳是第一需求，未來的政府在招商引資中除了考慮能耗，更多的考慮碳排。分布式能源，本地可再生能源的高效利用，儲(chǔ)能和泛在能源物聯(lián)網(wǎng)也將被越來越多的接納，綠色能源生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式，生態(tài)文明的理念將全面的融入城市發(fā)展。能源的智慧管理通過數(shù)字化，即將提升城市的能源利用效率。
由電力體制改革帶來的城市能源供應(yīng)運(yùn)行管理的辦法將打破縱向的技術(shù)壁壘，未來在不同的典型場(chǎng)景將有用能差異化的場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，智慧的園區(qū)、智慧的社區(qū)、智慧的工廠、指揮的交通都將呈現(xiàn)它的創(chuàng)新動(dòng)力。因此隨著“雙碳”行動(dòng)的加快推進(jìn)，未來的城市用能將形成以下特點(diǎn)：首先供應(yīng)體系更加的綠色低碳，清潔能源為主。同時(shí)，在能源消費(fèi)上更多采用綠色減排、城市低碳。在高效安全統(tǒng)籌能源的基礎(chǔ)設(shè)施上也將成為大家的共識(shí)，越來越多會(huì)采用數(shù)字化，提供靈活智慧的能源管理系統(tǒng)，未來的能源發(fā)展將引領(lǐng)城市的現(xiàn)代化發(fā)展。我們可以講，未來在電力的主要能源形式上，我們的大電網(wǎng)與分布式電網(wǎng)將更加共產(chǎn)，泛清潔能源加快，越來越多的電動(dòng)汽車會(huì)參與到城市交通中間，我們的儲(chǔ)能跟清潔能源的互動(dòng)也會(huì)越來越廣泛。
我們可以用幾個(gè)關(guān)鍵詞來總結(jié)這個(gè)趨勢(shì)，協(xié)同化、清潔化、智慧化將成為建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，它表現(xiàn)在源側(cè)有綠色、清潔、低碳的能源；在網(wǎng)側(cè)，智慧、智能、高效；在儲(chǔ)能側(cè)，也會(huì)有越來越多的多元化儲(chǔ)能參與其中。在負(fù)荷側(cè)，高效、智慧、平衡的負(fù)荷也會(huì)被能源的消費(fèi)側(cè)越來越多接納。未來因地制宜，優(yōu)先利用當(dāng)?shù)乜稍偕茉?，通過多能融合，多技術(shù)集成，多品類輸出的互聯(lián)網(wǎng)整體能源解決方案，將能源網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)耦合，實(shí)現(xiàn)能源高效轉(zhuǎn)化，最優(yōu)配比，滿足用戶端多品類的能源需求，實(shí)現(xiàn)能源的有效利用。
下面我來匯報(bào)一下小結(jié)。
首先能源革命與電力體制改革促動(dòng)了能源的供給結(jié)構(gòu)，能源管理結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化，為儲(chǔ)能帶來了需求空間。二是長(zhǎng)時(shí)、安全、大容量是未來儲(chǔ)能的關(guān)鍵，多場(chǎng)景價(jià)值需求會(huì)有一定區(qū)別。三是儲(chǔ)能不是充電寶，與電網(wǎng)友好互動(dòng)將成為關(guān)鍵核心。儲(chǔ)能的成本不是現(xiàn)在看得見的材料成本，市場(chǎng)成熟之后的安全成本，與電網(wǎng)互動(dòng)的云大物移智鏈的成本也將被納入。
上面匯報(bào)了“雙碳”行動(dòng)對(duì)能源結(jié)構(gòu)的要求，以及新型城市的能源運(yùn)行特點(diǎn)。下面將匯報(bào)具備安全、長(zhǎng)時(shí)、大容量?jī)?chǔ)能應(yīng)用在“雙碳”行動(dòng)下，能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型助推了新型電力系統(tǒng)的加快建設(shè)，以云大物移智鏈+電-碳交易機(jī)制的新模式引導(dǎo)下，儲(chǔ)能的最大價(jià)值應(yīng)當(dāng)歸于維護(hù)電網(wǎng)安全，為電網(wǎng)安全充當(dāng)穩(wěn)定器。其次是錯(cuò)峰消納，清潔能源，促進(jìn)減排、降排。同時(shí)，構(gòu)建微電網(wǎng)參與需求側(cè)的管理，參與負(fù)荷管理。
下面我?guī)韼讉€(gè)主要場(chǎng)景的應(yīng)用，大家可以看到一張圖，這個(gè)圖的上半部分是我們武漢南瑞正在推進(jìn)的智慧園區(qū)、智慧校園、智慧充電和智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用。
第一個(gè)案例是去年湖北武漢黃岡光谷高科產(chǎn)業(yè)園，這個(gè)項(xiàng)目我們會(huì)充分響應(yīng)園區(qū)需求，發(fā)揮武漢南瑞在城市運(yùn)營(yíng)能源管理的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，立足于“雙碳”環(huán)境下對(duì)園區(qū)能源管理的要求，深入分析光谷黃岡科技產(chǎn)業(yè)未來需求，對(duì)入駐企業(yè)的用人特點(diǎn)，打通能源的供給側(cè)和需求側(cè)。在建設(shè)初期通過綜合能源管理系統(tǒng)搭建，為綠色智慧能源鋪墊基礎(chǔ)。下面的幾張圖都是我們?cè)谶@個(gè)項(xiàng)目里面實(shí)景的信息管理平臺(tái)，儲(chǔ)能在園區(qū)項(xiàng)目里可以參與到微網(wǎng)運(yùn)行為重要的負(fù)荷提供應(yīng)急支撐，同時(shí)直接參與綠電消納，為產(chǎn)業(yè)園的減排處理。
第二個(gè)案例是我們?cè)谝粋€(gè)集中的212個(gè)充電塔的應(yīng)用，方案包括了綜合能源管理平臺(tái)和8個(gè)功能子模塊，它可以幫我們供電公司在電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度，雙向互動(dòng)提供支撐。這個(gè)項(xiàng)目我們建成了100千瓦、200千瓦時(shí)的儲(chǔ)能技術(shù)。左上角是充電塔的綜合能源管理平臺(tái)，通過對(duì)電動(dòng)汽車的有序充電管理，可以通過儲(chǔ)能緩解瞬時(shí)充電功率過大對(duì)電網(wǎng)的沖擊，配合光伏系統(tǒng)，包括大電網(wǎng)、峰谷價(jià)差、削峰填谷，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度。目前我們也在積極參與電網(wǎng)的負(fù)荷聚合雙向調(diào)控調(diào)控。右下角是全釩液流電池的實(shí)景，它可以確保在充電塔的辦公用電和設(shè)備控制用電緊急停電下的電力供應(yīng)，并開展削峰填谷，也開創(chuàng)了釩電池液流電池在城市中心電動(dòng)汽車立體車庫(kù)的工程化應(yīng)用，支撐了“雙碳”行動(dòng)的開展。另外，在鄉(xiāng)村振興的業(yè)務(wù)里面，未來的鄉(xiāng)村振興關(guān)鍵是農(nóng)業(yè)的科技化，農(nóng)業(yè)科技化的前提是農(nóng)業(yè)電氣化，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的推廣，基于集中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智慧農(nóng)業(yè)也將帶來越來越多集中的差異化用電需求。依托目前正在推進(jìn)的整縣光伏就地消納，我們靈活、安全、長(zhǎng)時(shí)的液流儲(chǔ)能會(huì)提供更加可靠和經(jīng)濟(jì)的低碳用能選擇。
這些主要的功能一個(gè)是在單相過載、負(fù)荷跳閘上面，還包括峰谷價(jià)差相對(duì)比較大、相對(duì)比較獨(dú)立的微網(wǎng)上，釩電池儲(chǔ)能都可以提供很好的應(yīng)用。
以上是我對(duì)“雙碳”行動(dòng)下液流儲(chǔ)能可以提供的應(yīng)用場(chǎng)景的匯報(bào)，有不妥之處請(qǐng)各位專家指正，謝謝各位！
