曾鳴:綜合能源系統(tǒng)下儲(chǔ)能的定位和作用
導(dǎo)讀
5月23日,由國(guó)家能源局科技裝備司指導(dǎo),中國(guó)能源研究會(huì)、中關(guān)村管委會(huì)、中關(guān)村海淀園管委會(huì)支持,中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)主辦的“2017”在國(guó)家會(huì)議中心·北京隆重開(kāi)幕。
華北電力大學(xué)的曾鳴教授發(fā)表主題演講。以下為演講內(nèi)容:
華北電力大學(xué)教授 曾鳴
非常高興有機(jī)會(huì)參加儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì),上屆我也參加,這屆的規(guī)模和級(jí)別我看了看安排
的日程和嘉賓的演講,比上屆明顯的高出一個(gè)臺(tái)階,說(shuō)明儲(chǔ)能這件事情在中國(guó)確實(shí)要
大發(fā)展。我今天不是來(lái)談儲(chǔ)能的,我想給大家交流另外的概念,綜合能源系統(tǒng)。綜合
能源系統(tǒng)是有可能的,因?yàn)閲?guó)家有示范工程。國(guó)家能源局有23個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目,多能互補(bǔ)
示范工程,而且2018年年底完成。根據(jù)中國(guó)能源革命這幾年大家的探索,理論探索和
實(shí)踐感覺(jué)到中國(guó)未來(lái)的能源使用恐怕逐步的過(guò)渡到綜合能源系統(tǒng)上去。今天我跟大家
交流綜合能源系統(tǒng)。
綜合能源系統(tǒng)一旦框架逐步形成,今天談儲(chǔ)能有可能在定位和作用上發(fā)生一些變化。
到了一定的時(shí)候可能就要發(fā)生一些根本性的變化,今天我先談綜合能源系統(tǒng),然后再
談綜合能源系統(tǒng)背景下儲(chǔ)能的地位和作用。我想與大家交流三個(gè)概念,綜合能源系統(tǒng)
怎么提出來(lái)的,綜合能源系統(tǒng)的內(nèi)涵和基本架構(gòu),儲(chǔ)能在其中的定位和作用。
綜合能源系統(tǒng)的背景
剛才李俊峰主任講過(guò),所謂的背景就是環(huán)境問(wèn)題,能源安全問(wèn)題,能源效率問(wèn)題,使
得能源面臨那么多的挑戰(zhàn)。再加上最近一帶一路要求建立三個(gè)共同體,開(kāi)放包容、普
惠共享的能源利益共同體,責(zé)任共同體和命運(yùn)共同體。這些將帶來(lái)更多的多元化能源
文化和能源市場(chǎng)和能源技術(shù),面臨如何解決問(wèn)題,如何吸納多元化的能源文化和技術(shù)
,如何提高各種能源的利用效率,如何強(qiáng)化能源系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)優(yōu)化。比如各種能源
系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)優(yōu)化,以此實(shí)現(xiàn)多能源的互補(bǔ)互信顯得非常重要。這就是我們說(shuō)的背景。
傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)面臨哪一些問(wèn)題
概括地說(shuō)就是隨著新能源比重不斷增加,傳統(tǒng)能源的系統(tǒng)基本特征發(fā)生變化,重點(diǎn)就
是能源供給側(cè)的隨機(jī)性增強(qiáng),可控性降低。因?yàn)榭稍偕茉措S機(jī)波動(dòng)比例越來(lái)越多,
肯定供給側(cè)隨機(jī)性波動(dòng)可控性下降。需求側(cè)新需求波動(dòng),有了電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能以及分
布式,肯定需求波動(dòng)和原來(lái)不一樣。
同時(shí),需求側(cè)的要求是高效化,清潔化。未來(lái)整個(gè)系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加,整體性凸現(xiàn)
。整體性凸現(xiàn)就是指源,網(wǎng),合,儲(chǔ)要求整體互動(dòng)。有三個(gè)壁壘,體制上的壁壘,我
們現(xiàn)在說(shuō)多種能源系統(tǒng)之間在規(guī)劃和運(yùn)行都存在管理和體制上的壁壘。技術(shù)壁壘,各
種能源特點(diǎn)不一樣,油氣電,電里有各種發(fā)電,所以各種能源包括儲(chǔ)能。還有生產(chǎn)傳
輸使用各種環(huán)節(jié)要想實(shí)現(xiàn)互補(bǔ),現(xiàn)在目前都有一定的困難,技術(shù)上有一些不太成熟。
市場(chǎng)壁壘,目前能源和能源之間缺乏一種價(jià)值轉(zhuǎn)換的媒介和機(jī)制。儲(chǔ)能它的價(jià)值怎么
轉(zhuǎn)換,什么媒介,油氣與電之間怎么轉(zhuǎn)化,一次能源與二次能源的轉(zhuǎn)換價(jià)值用什么媒
介支撐,什么機(jī)制反映,因此難以實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)之后帶來(lái)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。剛才史
玉波理事長(zhǎng)已經(jīng)講了,為了儲(chǔ)能和其它的我們要市場(chǎng)規(guī)則,價(jià)值體現(xiàn)。傳統(tǒng)能源就是
體制上壁壘,機(jī)制上有壁壘,市場(chǎng)模式也有壁壘。
綜合能源系統(tǒng)的意義
綜合能源系統(tǒng)是指一定區(qū)域內(nèi)利用先進(jìn)的物理信息技術(shù)和創(chuàng)新管理模式,整合區(qū)域內(nèi)
煤炭、石油、天然氣、電能、熱能等多種能源,實(shí)現(xiàn)多種異質(zhì)能源子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)
規(guī)劃、優(yōu)化運(yùn)行,協(xié)同管理、交互響應(yīng)和互補(bǔ)互濟(jì)。在滿足系統(tǒng)內(nèi)多元化用能需求的
同時(shí),要有效地提升能源利用效率,促進(jìn)能源可持續(xù)發(fā)展的新型一體化的能源系統(tǒng)。
提出綜合能源系統(tǒng)有三重意義,第一,創(chuàng)新管理體制。實(shí)現(xiàn)多種能源子系統(tǒng)的統(tǒng)籌管
理和協(xié)調(diào)規(guī)劃,打破體制壁壘。第二,創(chuàng)新技術(shù)。通過(guò)研究研發(fā)異質(zhì)能源物理特性,
明晰各種能源之間的互補(bǔ)性以及它的可替代性。開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)新技術(shù),提高能源開(kāi)
發(fā)和利用效率,搭配技術(shù)壁壘。第三,創(chuàng)新市場(chǎng)模式。建立統(tǒng)一的市場(chǎng)價(jià)值衡量標(biāo)準(zhǔn)
,以及價(jià)值的轉(zhuǎn)換媒介。使得能源的轉(zhuǎn)換和互補(bǔ)能夠體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值,不斷挖
掘新的潛在市場(chǎng)。未來(lái)的綜合能源系統(tǒng)為什么提出來(lái),它有這三方面的現(xiàn)實(shí)意義。
綜合能源系統(tǒng)的內(nèi)涵和架構(gòu)
內(nèi)涵就是多能互補(bǔ),協(xié)調(diào)優(yōu)化。多能互補(bǔ)指電力系統(tǒng)、煤炭、石油系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)
和供熱系統(tǒng)等其它的子系統(tǒng)之間可以互補(bǔ)協(xié)調(diào)。特別突出強(qiáng)調(diào)各類(lèi)能源之間的平等性
和可替代性和互補(bǔ)性。協(xié)調(diào)優(yōu)化各個(gè)子系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)、傳輸、轉(zhuǎn)換利用等環(huán)節(jié)都可以相
互協(xié)調(diào),滿足多元的用能需求,提高整體用能效率,減少污染排放。基本架構(gòu)有物理
層、信息層、市場(chǎng)層,我對(duì)這三層都有定義。什么是物理層,什么是信息層,什么是
市場(chǎng)層。
綜合能源系統(tǒng)中的儲(chǔ)能定位,以及作用
儲(chǔ)能在能源系統(tǒng)中的作用,儲(chǔ)能是多能源子系統(tǒng)的綜合紐帶,也是未來(lái)綜合能源系統(tǒng)
的心臟。傳統(tǒng)意義上的儲(chǔ)能通過(guò)裝置或者物理介質(zhì)將能量存儲(chǔ)起來(lái),以便需要的時(shí)候
可以加以利用的能量存儲(chǔ)裝置或者技術(shù)。更多指電能的存儲(chǔ),重點(diǎn)在于電能的存儲(chǔ)和
雙向轉(zhuǎn)換技術(shù),這說(shuō)的是傳統(tǒng)意義上的儲(chǔ)能。綜合能源系統(tǒng)意義上的儲(chǔ)能包含這些內(nèi)
涵,更加注重電能與其它能源之間單向轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)技術(shù),以及其它的多種能源之間的
單向或者雙向轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)技術(shù),最終的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)多種能源在時(shí)間、空間維度上的完
全結(jié)合,實(shí)現(xiàn)綜合能源的解決方案一般商品的之產(chǎn)供銷(xiāo)模式。儲(chǔ)能將來(lái)在綜合能源系
統(tǒng)中,除了傳統(tǒng)的有新內(nèi)涵。
儲(chǔ)能在綜合能源系統(tǒng)中有三個(gè)作用,緩沖器、聚合期、穩(wěn)定器。儲(chǔ)能在綜合能源系統(tǒng)中
是聚合器,區(qū)域范圍內(nèi)分布式終端逐步增加,市場(chǎng)需求定制化凸現(xiàn)的背景下,系統(tǒng)對(duì)
于分布式能源和電動(dòng)汽車(chē)分散用戶的聚合管理難度越來(lái)越大。儲(chǔ)能可以充當(dāng)起能量的
聚合器,集中起產(chǎn)能端和用能端的資源,與能源轉(zhuǎn)換裝置相互配合,共同維持系統(tǒng)和
能源市場(chǎng)靈敏高效運(yùn)行。儲(chǔ)能是終端綜合能源系統(tǒng)的穩(wěn)定器,可再生能源的波動(dòng)和散
點(diǎn)用戶的能量需求不確定性,帶來(lái)終端能源系統(tǒng)雙側(cè)隨時(shí)波動(dòng)性。儲(chǔ)能系統(tǒng)可為終端
能源系統(tǒng)提供輔助服務(wù),能源備用,能源協(xié)調(diào)互補(bǔ)等服務(wù),實(shí)現(xiàn)終端系統(tǒng)內(nèi)能源生產(chǎn)
與消費(fèi)的平衡,是終端能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障,起到穩(wěn)定器的作用。緩沖
器主要說(shuō)是電網(wǎng)側(cè)的。
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