能源结构调整中的大规模储能技术

能源结构调整中的大规模储能技术

近年来，可再生能源开发利用规模不断扩大，储能技术的研究与应用也日渐广泛。抽水储能、压缩空气储能、锂离子电池、钠硫电池、铅酸/铅炭电池等目前主要的几种储能技术都有各自的优缺点，在实际应用时要找准定位，使不同的储能技术在不同的领域和场景扮演关键角色。

发展可再生能源是大势所需

上图展示了我国能源消费情况：

2003年18亿吨标准煤，2012年36亿吨，2015年达到43亿吨，2020年将达到48亿吨，其中煤炭力争控制在42亿吨。

众所周知，煤炭的大量消耗是我国环境污染、肺癌等疾病的成因之一。故，发展可再生能源是大势所驱。历史上出现了三次能源革命：

第一次能源革命，煤炭代替了薪柴，大英帝国抓住了机遇，称霸全球。但也引发了诸多问题，例如伦敦大雾霾。据不完全统计，当时英国的能源结构中70%以上是煤炭。

第二次能源革命，油气代替了煤炭，美国借势成为新的世界霸主。

第三次能源革命，提出了可再生能源。中共中央在十三五规划中提出能源革命和能源结构调整的战略方针：到2020年，我国风能发电装机容量达到2.5亿千瓦，光伏发电达1.5亿千瓦，光热发电达500万千瓦。

以上是世界各国在能源转型上的一些规划目标，可以看出，普及可再生能源是全球实现低碳能源转型的关键。预计2030年以后，整个能源结构当中，可再生能源将会占主导。早在2004年的一次报告中我提出过：可再生能源正逐渐由辅助能源变为主导能源。至今我仍然坚持这一观点。

为什么需要“储能”?

电网有一百多年历史，没有储能也运行得很好，那为什么现在需要“储能”?

举一个例子，上图是日本的某个实验：图中曲线是某风机半夜两点时段的发电输出，可以看到这个风力发电不是那么稳定，最高超过300千瓦，最低不到50千瓦。这是风机发电的特点，可能会对电网造成很大的问题。但如果有储能装置，发电多时将多余电存起来作为负载，发电少时往外放电，长此以往，计算出一个预估值，判断多大风发多少电，根本解决风能、太阳能发电的不稳定、不连续性特性，实现安全、稳定供电。