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曾鸣:综合能源系统下储能的定位和作用
2017-07-10

导读

5月23日,由国家能源局科技装备司指导,中国能源研究会、中关村管委会、中关村海淀园管委会支持,中关村储能产业技术联盟(CNESA)主办的“储能国际峰会暨展览会2017”在国家会议中心·北京隆重开幕。


华北电力大学的曾鸣教授发表主题演讲。以下为演讲内容:


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华北电力大学教授  曾鸣


非常高兴有机会参加储能国际峰会,上届我也参加,这届的规模和级别我看了看安排的日程和嘉宾的演讲,比上届明显的高出一个台阶,说明储能这件事情在中国确实要大发展。我今天不是来谈储能的,我想给大家交流另外的概念,综合能源系统。综合能源系统是有可能的,因为国家有示范工程。国家能源局有23个试点项目,多能互补示范工程,而且2018年年底完成。根据中国能源革命这几年大家的探索,理论探索和实践感觉到中国未来的能源使用恐怕逐步的过渡到综合能源系统上去。今天我跟大家交流综合能源系统。


综合能源系统一旦框架逐步形成,今天谈储能有可能在定位和作用上发生一些变化。到了一定的时候可能就要发生一些根本性的变化,今天我先谈综合能源系统,然后再谈综合能源系统背景下储能的地位和作用。我想与大家交流三个概念,综合能源系统怎么提出来的,综合能源系统的内涵和基本架构,储能在其中的定位和作用。

综合能源系统的背景

刚才李俊峰主任讲过,所谓的背景就是环境问题,能源安全问题,能源效率问题,使得能源面临那么多的挑战。再加上最近一带一路要求建立三个共同体,开放包容、普惠共享的能源利益共同体,责任共同体和命运共同体。这些将带来更多的多元化能源文化和能源市场和能源技术,面临如何解决问题,如何吸纳多元化的能源文化和技术,如何提高各种能源的利用效率,如何强化能源系统之间的协调优化。比如各种能源系统之间协调优化,以此实现多能源的互补互信显得非常重要。这就是我们说的背景。

传统的能源系统面临哪一些问题

概括地说就是随着新能源比重不断增加,传统能源的系统基本特征发生变化,重点就是能源供给侧的随机性增强,可控性降低。因为可再生能源随机波动比例越来越多,肯定供给侧随机性波动可控性下降。需求侧新需求波动,有了电动汽车和储能以及分布式,肯定需求波动和原来不一样。


同时,需求侧的要求是高效化,清洁化。未来整个系统安全风险会增加,整体性凸现。整体性凸现就是指源,网,合,储要求整体互动。有三个壁垒,体制上的壁垒,我们现在说多种能源系统之间在规划和运行都存在管理和体制上的壁垒。技术壁垒,各种能源特点不一样,油气电,电里有各种发电,所以各种能源包括储能。还有生产传输使用各种环节要想实现互补,现在目前都有一定的困难,技术上有一些不太成熟。市场壁垒,目前能源和能源之间缺乏一种价值转换的媒介和机制。储能它的价值怎么转换,什么媒介,油气与电之间怎么转化,一次能源与二次能源的转换价值用什么媒介支撑,什么机制反映,因此难以实现能源互补之后带来的社会和经济效益。刚才史玉波理事长已经讲了,为了储能和其它的我们要市场规则,价值体现。传统能源就是体制上壁垒,机制上有壁垒,市场模式也有壁垒。

综合能源系统的意义

综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式,整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源,实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行,协同管理、交互响应和互补互济。在满足系统内多元化用能需求的同时,要有效地提升能源利用效率,促进能源可持续发展的新型一体化的能源系统。


提出综合能源系统有三重意义,第一,创新管理体制。实现多种能源子系统的统筹管理和协调规划,打破体制壁垒。第二,创新技术。通过研究研发异质能源物理特性,明晰各种能源之间的互补性以及它的可替代性。开发转换和存储新技术,提高能源开发和利用效率,搭配技术壁垒。第三,创新市场模式。建立统一的市场价值衡量标准,以及价值的转换媒介。使得能源的转换和互补能够体现出经济和社会价值,不断挖掘新的潜在市场。未来的综合能源系统为什么提出来,它有这三方面的现实意义。

综合能源系统的内涵和架构

内涵就是多能互补,协调优化。多能互补指电力系统、煤炭、石油系统、天然气系统和供热系统等其它的子系统之间可以互补协调。特别突出强调各类能源之间的平等性和可替代性和互补性。协调优化各个子系统在开发、传输、转换利用等环节都可以相互协调,满足多元的用能需求,提高整体用能效率,减少污染排放。基本架构有物理层、信息层、市场层,我对这三层都有定义。什么是物理层,什么是信息层,什么是市场层。

综合能源系统中的储能定位,以及作用

储能在能源系统中的作用,储能是多能源子系统的综合纽带,也是未来综合能源系统的心脏。传统意义上的储能通过装置或者物理介质将能量存储起来,以便需要的时候可以加以利用的能量存储装置或者技术。更多指电能的存储,重点在于电能的存储和双向转换技术,这说的是传统意义上的储能。综合能源系统意义上的储能包含这些内涵,更加注重电能与其它能源之间单向转换和存储技术,以及其它的多种能源之间的单向或者双向转换和存储技术,最终的目标是实现多种能源在时间、空间维度上的完全结合,实现综合能源的解决方案一般商品的之产供销模式。储能将来在综合能源系统中,除了传统的有新内涵。


储能在综合能源系统中有三个作用,缓冲器、聚合期、稳定器。储能在综合能源系统中是聚合器,区域范围内分布式终端逐步增加,市场需求定制化凸现的背景下,系统对于分布式能源和电动汽车分散用户的聚合管理难度越来越大。储能可以充当起能量的聚合器,集中起产能端和用能端的资源,与能源转换装置相互配合,共同维持系统和能源市场灵敏高效运行。储能是终端综合能源系统的稳定器,可再生能源的波动和散点用户的能量需求不确定性,带来终端能源系统双侧随时波动性。储能系统可为终端能源系统提供辅助服务,能源备用,能源协调互补等服务,实现终端系统内能源生产与消费的平衡,是终端能源系统安全稳定运行的重要保障,起到稳定器的作用。缓冲器主要说是电网侧的。

本文转载自:北极星储能网   作者:任凯丽