中國儲能網(wǎng)訊：9月7—9日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司、國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司、浙江省能源局聯(lián)合指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合232余家機構(gòu)共同支持的第十二屆中國國際儲能大會在杭州洲際酒店召開。本次大會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會、中國科學院電工研究所儲能技術組和中國儲能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
大會以"共創(chuàng)儲能新價值，共建市場新格局"為主題，聚焦新型儲能安全持續(xù)發(fā)展，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)政策機制、資本市場、新型儲能系統(tǒng)集成技術、供應鏈體系、商業(yè)模式、標準、示范項目應用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領域的913家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，3317位嘉賓參加了本屆大會，其中154家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
大會組委會邀請中電建河北電力設計院技術中心總經(jīng)理董舟做《壓縮空氣儲能規(guī)劃設計初探》主題報告。以下為發(fā)言主要內(nèi)容：
董舟：各位領導、各位同仁，大家好，我是來自河北電力設計院的董舟，河北電力設計院目前是中國電建集團的二級企業(yè)，既是河北省在能源電力行業(yè)的規(guī)劃技術支撐單位，又是一家以能源電力為主，兼顧市政等多個行業(yè)的綜合性的工程公司。我們公司在儲能方面做了一些工作，總結(jié)了一些經(jīng)驗或者教訓。我也想借此機會，大家互相交流、討論，對我們的工作能有所完善，有所啟迪，大家共同提升，也希望我們在這方面做的工作對感興趣的同行有所借鑒。
“儲能”這個詞兒從“3060”政策發(fā)布以后，出現(xiàn)的頻率就非常高頻。儲能的整個市場非常大，在2025年新型儲能的裝機規(guī)模要達到3千萬以上，并且要實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。而且到2030年要實現(xiàn)全面的市場化。去年做過一個調(diào)研，截止到目前，全國已投產(chǎn)的電力儲能裝置總裝機容量約4600萬千瓦，主要是以抽水蓄能為主，目前所說的新型儲能只有600萬千瓦，整個新型儲能的市場是非常大。
具體到河北省，河北省也是根據(jù)全國政策的指引推出了可再生能源、綠電的倍增計劃，到2025年可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模要突破一億千瓦，裝機占比達到60%左右，這樣對河北省的整個電力系統(tǒng)來說是一個非常大的轉(zhuǎn)變。在風電、光伏的比重逐步增大的情況下，我們?nèi)绾巫霾拍軌驖M足新型電力系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性，實際上是一個巨大的問題。就是照現(xiàn)在的規(guī)劃，到“十五五”末，我們就算預期所有的抽水蓄能投產(chǎn)裝機容量能達到1800萬，跟預期的風電光伏裝機容量所需要的調(diào)節(jié)需求還有巨大的缺口，發(fā)展新型儲能勢在必行。
我們公司目前開展的項目或多或少都提到了儲能的要求。我們按照儲能的不同特性進行了分類，主要分為六類：
1.電化學儲能，很早以前我們公司從三北地區(qū)網(wǎng)荷儲項目為依托就開始進入電化學儲能，現(xiàn)在在這方面的工程項目也很多。
2.壓縮空氣儲能，我們可以提供專業(yè)的方案咨詢、設計和總承包，目前就有兩個壓縮空氣儲能的總承包項目在建。
3.熱儲能。熱儲能的概念是近些年來提出的，主要是從火電領域的技術改造轉(zhuǎn)變而來，從火電的靈活性改造進入熱儲能的領域，重點是結(jié)合了光熱熔鹽儲熱技術。在三改聯(lián)動的帶動下，整個熱儲能行業(yè)的項目還是非常多。
4.氫儲能，氫能行業(yè)目前來說也是很龐大，分為制氫、儲氫、輸氫、用氫，電能也可以作為氫能存儲，在張家口地區(qū)的新能源規(guī)劃中也有氫儲能的部分。2021年公司設計完成了國內(nèi)最大的制氫裝置。
5.飛輪儲能，在大數(shù)據(jù)中心、汽車充電樁等等領域有很大的應用潛力，公司也在研究兆瓦級飛輪儲能的相關技術。
6.抽水蓄能，我們院作為河北省的能源規(guī)劃支撐單位，對河北省的水利資源進行了大規(guī)模的摸排，完成了河北省中小型抽水蓄能選址規(guī)劃工作，有一個專門的團隊正在緊張工作，爭取建設更多的抽水蓄能電站增強我們電網(wǎng)的可調(diào)節(jié)特性。
如何才能完成電網(wǎng)對于儲能調(diào)節(jié)的缺口需求，經(jīng)過特性對比，從量的角度來說，首選是抽水蓄能；第二就是壓縮空氣儲能，從儲能量級來說這是唯一與抽水蓄能相媲美的大規(guī)模的儲能方式。優(yōu)點很多，啟動快速、能量密度還有功率密度非常高，運營成本比較低，最重要就是設備的壽命長，損耗比較小，非常符合目前的政策指引。因為剛剛起步，所以它的缺點也同樣非常明顯，最主要就是投資成本很高，投資回報周期非常長。當前我們國家已經(jīng)注意到這個問題，各省級層面對于儲能的定價和支持政策不斷版本，相信壓縮空氣儲能很快會迎來它的春天。
在壓縮空氣儲能的領域，我們完成了河北省科技項目《非補燃式壓縮空氣儲能技術研究》，我們申報了四項發(fā)明專利，第一項已經(jīng)獲得授權，發(fā)表了6篇核心期刊論文。壓縮空氣儲能雖然原理簡單，但是環(huán)節(jié)很多，有很多前沿的技術，需要清華大學、中科院等等一些前沿的研究單位做支撐，所以這方面我們和相關的單位一直保持著密切的接觸。
技術路線定型以后，能不能做還是要看設備，下面我想介紹一下目前國內(nèi)在壓縮空氣儲能幾個關鍵裝置或者幾個組成部件的情況。
1.壓縮機。電力用壓縮機和石化用的壓縮機還是有區(qū)別，我們的壓比很高，流量很大，這和石化上還是有所區(qū)別。國內(nèi)相關廠家有很多的研究，壓縮機目前來說是沒有問題的。
2.凈化裝置。主要有兩個作用，一個是去除顆粒物，另外一個就是除水，這個也完全可以國產(chǎn)化。
3.換熱裝置。對于壓縮空氣儲能特別是非補燃式，在熱管理方面非常重要。這個部件就是用換熱器來做，換熱器在整個工業(yè)行業(yè)是非常普遍的一個設備，在這個技術領域最核心的問題就是你要選擇合適的換熱方案。
4.儲氣裝置。把空氣儲存在什么地方，分為兩類，一個是地面，一個是地下。地面類目前主要是壓力容器，或者選用管線鋼，地下有巖穴，還有含水層儲氣等方案，還有一些選用了人造地下儲氣庫，也可以利用一些廢棄礦坑。目前烏蘭察布項目利用了地面的管線鋼，大同的項目利用了廢棄礦井。大同市是我們整個能源行業(yè)非常著名的一個地方，也是資源類城市轉(zhuǎn)型的典范，有著大量的煤礦巷道可以利用，發(fā)展壓縮空氣儲能，可以把這個空間利用起來。對于一些小型煤礦或者老舊煤礦的轉(zhuǎn)型是一個利好。
大同是山西省的尖兵，所以在山西省在大同市云崗礦開發(fā)了這么一個煤礦行道的壓縮空氣儲能的總承包。容量是50兆瓦×4小時，電效率是60%，綜合效率是85%，除了壓縮空氣儲能方面的嘗試，最重要的就是在深地空間能源改造方面的一個探索。
5.膨脹機。利用了壓縮空氣膨脹降壓的時候勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽艿脑?，整體實現(xiàn)壓縮空氣的電能的轉(zhuǎn)變。國內(nèi)的東氣、哈氣、上氣都有能力制造，東方已經(jīng)有了液體，哈氣也做了很多工作。
項目案例
烏蘭察布壓縮空氣儲能項目。規(guī)劃儲能的容量是10兆瓦×4小時，這是發(fā)電容量。這個項目上，我們匹配了槽式光熱儲能。建設有壓縮系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、光熱儲能系統(tǒng)、壓縮機的冷卻和地面儲氣庫等等系統(tǒng)。壓縮過程使用的是兩段式的壓縮過程，因為高壓比，大流量，對壓縮機的要求非常好。使用了兩段壓縮，一段是低壓，一段是高壓的，低壓是6級，高壓是2級。在在這個項目上匹配了冷煤水系統(tǒng)，因為項目靠近市區(qū)，對民生采暖這塊也可以有效充分利用起來?？諝馔钙绞遣捎盟募壟蛎?，采用導熱油的系統(tǒng)。
這是一個原理圖。我們過程中的原理圖，紅色的主要是壓縮過程，下面藍色的就是冷煤水，把壓縮熱收集起來，存儲在水箱，包括一部分膨脹熱的用途，還有一部分供暖的用途。下面的紅色就是空氣透平的膨脹，各級有一個膨脹加熱，周邊有一個對太陽能的儲熱。這是整個園區(qū)的布置，整個園區(qū)中間這塊，這是一期項目，占地面積在400畝左右，200×200左右。主廠房西側(cè)是水系統(tǒng)，北側(cè)有一些消防、換熱器、儲罐的地方，東側(cè)是油罐區(qū)，占地最大的是儲氣庫和槽式徑場，這是不同角度的鳥瞰圖。
大同云岡項目，這個項目裝機容量是50兆瓦，沒有設計冷煤水系統(tǒng)，這個地方離周邊的用熱區(qū)比較遠。壓縮部分是紅色，下面是膨脹熱的轉(zhuǎn)變，還有壓縮熱的吸收，用得是導熱油系統(tǒng)，下面是膨脹。這是一個原理圖。
這個是地面設施的效果鳥瞰圖。在這里就可以看出來，它的占地非常小，雖然說這是50兆瓦，那邊是10兆瓦，但是它的占地非常小，因為大量的空間都利用到了地下。前面這個就是幾個廠房，黃色的是導熱油罐。
最后是幾點建議。
從壓縮空氣儲能項目我們在前期選址過程當中也發(fā)現(xiàn)，有很多自己的優(yōu)點，但是缺點也很明顯，所以整體的發(fā)展趨勢還是要向擺脫地理和資源條件的限制來說，如果沒有大的地下空間，沒有很好的儲氣裝置，這個部分對壓縮空氣儲能電站的選址來說是壓力非常大，因為投資很大。目前可以看到在國內(nèi)壓縮空氣儲能也提出了很多的方向，液態(tài)空氣儲能也有它的可行性，從液化天然氣來說，整個流程也是可行的。如果對于目前只說絕熱式的壓縮空氣儲能來說，讓它提高效率還是有很多地方，雖然原理很簡單，把空氣壓縮了以后再吹出來，但是過程中如果能夠把它利用好，特別是熱能管理，這樣整個系統(tǒng)的效率就會提高。第三，就是成本。各個系統(tǒng)都是用錢的，而且現(xiàn)在來說所有的設備都有助于研發(fā)，量產(chǎn)還是有點差，所以在降低成本這塊，我們也有很大的空間。
但是從壓縮空氣儲能來說進展擴展到整個新型儲能，在做全省規(guī)劃包括在省外做咨詢的時候也感覺到有個問題。
1.新型儲能電站的生存或者經(jīng)營壓力非常大，關于新型儲能政策體系和市場機制現(xiàn)在一直在呼吁、一直也在制定。山東省最近也發(fā)了一個文件，對于充電電量定義非常清楚，還有一個對充電電費的附加政府基金也做了一些支持，對容量電站的租賃也做了個規(guī)劃。希望隨著整個行業(yè)，因為形勢倒逼政策，政策指引行業(yè)，也希望隨著整個節(jié)奏或者是整個行業(yè)的不斷完善，新型儲能各個場景都能夠有自己的生存能力，能夠做得蓬勃發(fā)展。
2.新型儲能的應用場景和商業(yè)模式。大家知道電源側(cè)儲能、電網(wǎng)側(cè)儲能和用戶側(cè)儲能還是根據(jù)用途分的，但是對規(guī)劃也好，做設備生產(chǎn)也好，大家不要限定于某一個方向，或者某一個獨特的技術，還是應該開發(fā)。比如說壓縮空氣儲能，壓縮空氣儲能如果和可再生能源耦合，它的前景還是比較大的。30年的壽命來說整體是一個非常有利的。另外，我們都在談非補燃式，為什么不能和燃氣進一步的變化，最早傳統(tǒng)是和燃氣結(jié)合在一起，但是效率比較低，但是也可進一步優(yōu)化，完全可以和小型的燃氣輪機做一個耦合，燃氣也是目前可調(diào)節(jié)能源的一個重大來源。應用場景這塊大家要開動你的腦筋，發(fā)散你的思路，盡量的跨行業(yè)跨專業(yè)去組合。
3.新型儲能目前有很多欠缺，欠缺在技術標準、技術路線、標準化。我們的消防也好，我們的熱管理也好，我們的整個規(guī)范化標準化也好，大家各說紛紜、百花齊放，希望在協(xié)會的領導下，或者在整個行業(yè)的領導下，對技術路線有所規(guī)劃、有所制定。在這里我也呼吁有志的單位公司大家一起來把這個技術路線和標準化工作做起來。
