中國儲能網(wǎng)訊：為探索一帶一路綠色能源產(chǎn)業(yè)最佳發(fā)展路徑，增進兩岸四地深港澳臺交流合作，探索國際合作新模式，中國科學技術協(xié)會國際聯(lián)絡部、中國可再生能源學會光伏專業(yè)委員會、深圳市科學技術協(xié)會、深圳市福田區(qū)科技創(chuàng)新局（科學技術協(xié)會）、深圳市坪山新區(qū)經(jīng)濟服務局、深圳市新能源行業(yè)協(xié)會、深圳市太陽能學會、深圳產(chǎn)學研合作促進會于2015年12月11-12日在深圳聯(lián)合召開以“新發(fā)展，新綠地”為主題的2015兩岸四地綠色能源協(xié)同創(chuàng)新論壇暨深圳第十屆新能源科技年會。中國科學院院士、清華大學教授盧強分享“能源互聯(lián)網(wǎng)群建設與新興儲能技術”的主題演講，以下是演講內(nèi)容：
各位專家、各位朋友，今天這個兩岸四地關于綠色能源的論壇，我在這能夠做一個簡短的發(fā)言，我感到十分榮幸。我發(fā)言的題目是“能源互聯(lián)網(wǎng)群建設與新型儲能技術”。
我今天講一個新的東西，就是最近三年中國在組建新能源和智能微網(wǎng)上面的一個不可缺少的系統(tǒng)，就是儲能系統(tǒng)。自從有電力系統(tǒng)以來，人類碰到的最大的難題，就是電能不能大規(guī)模的、工程化、長壽命的存儲，如果這個問題解決了，很多問題都迎刃而解。它的經(jīng)濟性、安全性、電能質量、風電和太陽能帶來的波動等等問題都可以解決，在這方面，人類還沒有徹底地解決問題，所以我們在這方面做了一些工作，取得了中美兩國發(fā)明專利的授予，這也算是一個真正的發(fā)明的工作?，F(xiàn)在全世界都在說微電網(wǎng)和智能微電網(wǎng)，這里面缺少一個儲能系統(tǒng)，它就不能構成智能微網(wǎng)。所以有足夠的儲能設備和快時間響應、大規(guī)模、長壽命的儲能設備是建設智能微網(wǎng)、更好地利用太陽能和風能，以及小水電等等清潔能源所不可缺少的，所以儲能系統(tǒng)是建設智能微網(wǎng)的一個必要條件。
智能微電網(wǎng)有儲能系統(tǒng)，就可以做優(yōu)化設計，如果你沒有儲能系統(tǒng)，有多少水來了就發(fā)多少電，沒有水就不發(fā)電，那你就是一個小水電站，談不上一個智能微網(wǎng)。如果是太陽能，你有太陽就發(fā)電，沒有太陽就不發(fā)，所以你就是一個小型的太陽能發(fā)電站，你也不能成為微網(wǎng)。風電也一樣，所以這里強調(diào)的是儲能。全世界都知道儲能的困難，這是人類至今碰到的一個大的難題。
在中國這樣一個人口大國，將來向城鎮(zhèn)化發(fā)展，在這個過程中可以涌現(xiàn)出數(shù)以十萬計的中小型城鎮(zhèn)，它既不是城市，也不是農(nóng)村，它就是一個小的城鎮(zhèn)，在中國會出現(xiàn)井噴式的發(fā)展，這樣中國就會建很多的智能的微網(wǎng)。每一個微網(wǎng)如果都單獨的跟大電網(wǎng)相連，我們就要用很多的變壓器，整個的配網(wǎng)非常紛亂，并且空載變壓器太多，會增加低壓側損耗，這是不必要的。把這些已經(jīng)建成的孤立的微電網(wǎng)，自己連成一個小型的配電電力系統(tǒng)，有一臺變壓器，最多兩臺變壓器上網(wǎng)足以，不要每個小微網(wǎng)都要一臺發(fā)電機和大系統(tǒng)相連，那是沒有必要的，所以要注意發(fā)展微網(wǎng)群。智能微網(wǎng)群的好處我已經(jīng)講過了，如果不是這樣的話，配網(wǎng)會非常紛亂，而且低壓損耗會非常多，因為空載變壓器太多了。
下面我要向大家推薦一個近三年的中國的發(fā)明，這個發(fā)明，不是我說它是發(fā)明它就是發(fā)明，這是得到了中國和美國授予的發(fā)明專利的。也就是說在今天以前，世界上還沒有這樣的系統(tǒng)，我現(xiàn)在介紹這樣一個系統(tǒng)給大家。這個系統(tǒng)叫做壓縮空氣儲能系統(tǒng)，我把它叫做壓氣儲能電站，它的簡稱就是CAES。這樣的儲能系統(tǒng)在造價上、靈活性、可靠性完全可以跟抽水蓄能系統(tǒng)匹配，但是抽水蓄能對條件的要求很高，它有很高的地理條件的限制，不是什么地方都可以做的，所以我們還要有新的創(chuàng)造。
壓縮空氣儲能這個道理很簡單，我用一分鐘的時間介紹一下。現(xiàn)在大量的清潔能源被白白的放棄，這些都是百分之百的清潔能源，我們把它放棄掉了，這太可惜了。比如說我們的風電，大家知道中國裝機世界第一，風機的平均年利用小時數(shù)只有不到1700小時，所以的其他風都被丟棄掉了，這樣丟棄掉的風電、光電、小水電，這些清潔能源我們都應該把它儲存起來加以利用。利用那些被遺棄的清潔能源是最綠色的能源，這就是我們發(fā)明這個系統(tǒng)的初衷。它就是把空氣用壓縮空氣機進行壓縮，壓縮到多少壓力呢？10兆帕到12兆帕，也就是100到120個大氣壓。壓縮下來的空氣就把它儲存在能夠承受這么大壓強的儲氣空間，儲存了以后，你要發(fā)電的時候，有一個調(diào)速器可以調(diào)節(jié)出口的風量，不擠壓的空氣的分子有了出路以后，它會沿著你的管道高速噴射至氣輪機，氣輪機帶動發(fā)電機組發(fā)電，這就是整個的原理。這中間還有很多其它的設備都干什么用呢？是為了想盡辦法提高效率，我們還要有其它的設備，這里面最重要的一點就是儲熱。我們在壓縮空氣當中必然會產(chǎn)生大量的壓縮熱，這個壓縮熱如果不用冷卻水去冷卻，溫度最終會上升到1850度，所以必須要讓它冷卻，這個冷卻是常溫的水進來，高溫的水出去，這個水能到100度，這是一個熱的資源，大量的熱水儲存起來冬季供暖。我這里講的冬季供暖主要是華北和東北，因為所有的城市都建立了供暖網(wǎng)絡，每家每戶都有暖氣片。現(xiàn)在供暖都是用小鍋爐燒煤，燒熱水供暖，我們這個裝置用自然的方式，把常溫的水變成熱水，一個20兆瓦的電站可以供1萬戶人家的熱水。在東北和華北，如果我們建設足夠多的壓縮空氣儲能發(fā)電站，就可以把那些燒煤供暖的鍋爐取代，我們的天空至少會藍一點，可能也能藍得很多，因為現(xiàn)在一到冬季，污染就特別的嚴重，這顯然是供暖小鍋爐造成的。
現(xiàn)在國家電網(wǎng)公司給我們這個項目很大支持，并且我們?nèi)诤狭酥袊茖W院周遠院士的團隊和我們合作，在一年半的時間內(nèi)建成了這樣一個物理的發(fā)電系統(tǒng)，這個系統(tǒng)占地1000平米，在清華大學找不到這種地方，所以我們在安徽省蕪湖市高新開發(fā)區(qū)建立了這樣的一個科學實驗示范工程，一個真正的500千瓦的壓縮空氣儲能發(fā)電站，目前已經(jīng)建成，通過了驗收，也取得了中美兩國的發(fā)明專利授予，一直運行至今，完全正常，它的所有的參數(shù)符合我們最初的設計值，說明我們的設計理念、方法、理論是正確的。再往下走一步是干什么呢？我今天等于是做一個推廣，我們要建設更大一點的工程，500千瓦畢竟太小，我們想做20兆瓦的電站。20兆瓦其實也很小，但是你別看它小，我做1000個20兆瓦的電站，那就比較大了，而且它是分散式的，什么地方需要我就建在什么地方，而不是集中在一個地方，又用高壓遠距離輸送，它是分布式的。
百聞不如一見，請放6分鐘的視頻。謝謝各位，我的介紹到此結束。
主持人：非常感謝盧強院士精彩的介紹，因為院士到深圳也不容易，我們還是留一到兩個問題，如果希望跟盧強院士交流的可以提問。
提問：它的成本是怎么樣的？
盧強：這個實驗電站沒法算成本，它是個科研項目，一個20兆瓦的正規(guī)工程大概是1.8個億的投入，它一小時可以發(fā)電2萬度電。這個應該請發(fā)改委的同志呼吁一下，你用的是廢棄的電，你不用，它的價值是零，你用了它，應該不能超過3分錢一度，你按照正規(guī)的價錢賣出去，一度電能夠收益5毛錢，回收期我精確的算過，是6.5年回收，總投資1.8個億。一度電凈收益5毛錢，這是非常保守的估計。
提問：我比較關心小規(guī)模的儲能系統(tǒng)，那個最小可以小到多??？
盧強：歐洲有一個專家問過，他們希望能做更小的，我們一直在想怎么更大，他們想更小，最小的我們可以做到100千瓦。但是做小了之后，單位千瓦的造價就提高了，總造價當然是降低的，但是平均單位千瓦的造價提高了。電站越大，單位千瓦的造價就降低了，但是總投資肯定是提高了。小到100千瓦，一個家庭，一個小區(qū)可以用，我們有很好的隔音設備，在壓縮空氣的時候噪音很小。我一直想怎么做大，您提出做小也有用，這個非常好，特別是歐洲，他們比較歡迎小的。
