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储智科技,能动未来——第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会(2019)在华北电力大学举行

8月7日-8日,由华北电力大学、中国可再生能源学会主办,中关村华电能源电力产业联盟、中国电力云平台、中国可再生能源学会储能专委会、《太阳能学报》、《太阳能》杂志承办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会”在华北电力大学的北京校区召开。

8月7日-8日,由华北电力大学、中国可再生能源学会主办,中关村华电能源电力产业联盟、中国电力云平台、中国可再生能源学会储能专委会、《太阳能学报》、《太阳能》杂志承办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会”在华北电力大学的北京校区召开。会议主旨是为了推进先进储能技术的应用、推广风光储技术创新及融合,推动智能微电网、能源互联网技术在综合能源服务领域的应用,有来自清华大学、东南大学、华北电力大学、东北电力大学、中国科学院、上海交通大学、中国矿业大学、山东大学、武汉理工大学、北京化工大学、华中科技大学、华东理工大学、哈尔滨工业大学、南京大学、合肥工业大学、北京工业大学、大连理工大学、中国电科院、国家发展和改革委员会能源所等高校院所56位专家学者出席并做了精彩报告,吸引了来自国内外储能产学研领域及可再生能源400多人参会,气氛非常热烈。

      8月7日上午主论坛由中国可再生能源学会秘书长祁和生和华北电力大学科学技术研究院杜小泽院长共同主持。华北电力大学校长杨勇平、中国可再生能源学会副理事长李宝山到会发表了热情洋溢的致辞。

储智科技,能动未来——第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会(2019)在华北电力大学举行

华北电力大学校长杨勇平

      华北电力大学校长杨勇平在大会致辞中表示,“储能科学与技术对于可再生能源的利用和节能意义重大,储能是智能电网、可再生能源接入、分布式发电、微网发展必不可少的支撑技术,储能产业正成为新能源领域投资热点方向之一。储能技术在我国电网、交通、新能源等领域的应用价值正逐步凸显。”杨勇平强调,学校将以“双一流”建设为统领,全面构建学科发展、人才培养、科技创新、大学治理和条件保障体系等“五大体系”,并着力实施学科交叉融合、人才培育引进、校企校地合作、国际开放发展等“四个策略”,精准施策、实现重点领域深度突破。在可再生能源和储能领域,华北北电力大学一直秉承“深入布局、着眼长远”的定位,从储能材料、应用场景到储能技术等方面建设储能技术链和生态链,发挥多学科交叉优势,综合布局,打造学科高地。

储智科技,能动未来——第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会(2019)在华北电力大学举行

中国可再生能源学会副理事长李宝山

        中国可再生能源学会副理事长李宝山在致辞中指出,风光储系统融合是能源互联网领域重要的发展路径之一;回归技术是创新的本源,风光储结合的技术创新性和市场应用性,更加有力的评估出对产业升级转型的促进作用。中国可再生能源学会作为可再生能源领域的专业学术团体,也有责任有义务推动风光储产业的协同发展,发挥国际交流合作的重要作为,让可再生能源在人类社会经济发展中发挥更大的作用。

      在随后的主旨报告环节,各位专家、学者和技术同仁,就国内外风电、光伏、储能最新创新技术进展进行了精彩的交流研讨。

储智科技,能动未来——第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会(2019)在华北电力大学举行

中国工程院院士顾国彪

       中国工程院院士顾国彪在《能源转型中的储能发展问题》报告中提出,抽水蓄能主要的特征,是它的变化比较低,在一天变化多次中对发电机的线圈的损害性较大,一定的技术解决这个问题后,是无功德循环的体系,85V抽水蓄能的发展,同时现在规划目标,到2020年筹建6000万千瓦抽水蓄能,到2030年1.5亿千瓦,到2050年抽水蓄能电站3亿千瓦,抽水蓄能电站应该占总的发电装机容量10%左右。

      他还表示,政策的导向、人才、成果评价及奖励机制是产学研发展的最大的问题。

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国家发展和改革委员会能源研究所副所长王仲颖

国家发展和改革委员会能源研究所副所长王仲颖作《中国能源绿色、安全、经济发展的思考暨2050展望》报告。他提出现阶段主要矛盾是能源的高碳结构,想要想建立一个生态能源体系,就要解决高碳能源结构,以绿色、安全、经济做能源转型的一个切入点,绿色代表生态损失小、环境污染少、资源效率高、二氧化碳排放低。安全代表可应对极限的施压、可控资源有保障、平均价格可接受、产供促销有弹性。经济代表企业居民可承受、全社会投入产出效益高,市场机制为主要手段来配比资源,就是总书记讲的市场在资源配置中发挥决定性作用、政府发挥更好的作用。

      他还倡导推动“三化”,就是中国的低碳发展路径,“终端电气化”,就是能源的电气化,用能一定要电气化,高比例电气化。“行业智能化”,包括我们的产业、居民、建筑、生产、设备智能化。“电力绿色化”,电力绿色化是建立生态能源体系推动经济高质量发展的利器。

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 中国华能集团清洁能源技术研究院董事长许世森

中国华能集团清洁能源技术研究院董事长许世森作《直流侧接入电池储能系统与应用》报告。针对地方弃光现象比较严重开发出了一种在电源侧直流接入这种电池储能系统。在不改变目前的管理机制或者管理体制情况下,把光电厂的弃光回收,在有限的条件下,够力所能及的做到电厂的利益最大化。

      在电源侧不确定性、电网侧不确定性的情况下重点研究直流侧接入技术,和交流侧对比,直流侧接入电池储能系统整体来说投资比较低,效率相对比较高,现在能做到90以上,在所有的储能系统中效率相对较高。同时,解决分布式方式。一个直流侧、交流侧接入,省去相互逆变的环节。在设备利用率、投资、功率变化、管理方面都做了较好的匹配。

      安全问题是运行重点,以磷酸铁锂作为主要电池的、配备了其他电池的运行曲线,总体来说还是实现了能量的回收和电网的调度和响应。这是以铅炭电池为主的它的一些特性的曲线,为后续技术的发展奠定了非常追求的基础。

      归纳起来,现在电源侧的直流接入和交流接入相比最主要的还是效率提高,将近提高10个百分点,未来随着电池技术尤其是电动汽车产业的带动,电池的造价也会进一步的降低,再加上系统方面的优化,应该说还会更低,同时不受各种信号逆变器的影响,接入比较方便。

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国家发展和改革委员会能源研究所国家可再生能源中心副主任陶冶

国家发展和改革委员会能源研究所国家可再生能源中心副主任陶冶在报告《平价周期风光发展趋势与储能应用需求》中提到关于风电未来怎么做?他认为未来风电是能够更为均衡的发展,到“十四五”末期,比如2025年左右,确实在某些地区、某些场景下,光伏+储能能够实现跟煤电价格基本相当,并且可调度性和电力品质能够基本相当。如果这个东西能够实现的话,我们在“十五五”期间或者2025年以后,确实可再生能源也好,加上我们储能技术也好,实现对我们存量化石能源的比例,更多的实现对存量的替代。在“十四五”迄今或者接下来,在我们的相关政策无论是直接的还是间接的,能够给未来储能整个发展更好的勾勒出来一个比较清晰的市场格局。

      他还认为,在未来可再生能源有两大趋势大家应该明确:第一,风光在整个电力能源发展过程中的优势地位已经得到了确认。第二,由于我们现在增长过于迅速或者迅速扩大,从增量替代到存量替代过程中,我们确实风光发展已经到了和必须到其他能源平等发展的过程。

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清华大学电机工程与应用电子技术系教授梅生伟

      清华大学电机工程与应用电子技术系教授梅生伟在《复合式压缩空气储能与分布式综合能源系统》中表示电网、热网跟天然气这些子系统相互耦合,现在综合能源系统,热能源子系统种种多能互动包括综合利用效率并不是很高,综合能源系统是分布式的、又是面对可再生能源的,分散性和再生性也影响我们的高效利用。发展分布式综合能源系统,有两点,一个是多能联储、一个是多能联供,可以实现能源的自由交换和利用。

      他举例:“2016年我们清华和青海大学提出复合式的压缩空气储能,基本思路也是非常简单,原来一想压缩空气储能就是站在电的角度,输入都是低谷电,比如说弃风弃光这些电,但是现在也可以直接把太阳能,比如说热能可以输入进去,因为我这个系统是有两个储能系统,一个是储气,还有一个是储热,蓄气系统和储热系统构成了两大能量存储系统。需要发电的时候,比如高压空气经过需热系统的加热可以输出电力,末端还可以输出能量。但是热罐本身也可以梯级供应,比如高温蒸汽、高温冷水也可以梯度供热,也可以搞吸收式的势能。输入已经从传统的第二代的电扩展到多种输入,输出不只是冷热电,也有电的梯级输出。”

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中国电科十八所化学与物理电源技术重点实验室常务副主任丁飞

      中国电科十八所化学与物理电源技术重点实验室常务副主任丁飞就《动力电池发展现状及趋势》报告。

      在他看来动力电池国内外进展情况,最后再说一下储能电池“十二五”以来的一些进展以及后面“十四五”的一些目标。有可能到2030年的时候全球所有汽车里面有30%的车要实现电动化。我们国家新能源汽车应该是在国际上发展最快的,一方面是可再生能源用电来驱动,另外一方面很重要的原因是目前我们的石油有60%都是给车消耗掉,加上其他一些动力系统,80%以上的石油都是给汽车、其他动力在使用。而我们的石油储备只有40天,所以实际上从安全角度来讲,发展电动汽车是非常急迫的事情,要不断提高现有电池的能量密度,进一步提升动力电池的安全性。

      未来的市场趋势,研究动力电池主要的国家像日本、美国、德国都在开展这方面的工作以及相应的国家规划。从2025年以后,实际上相关的电池产业已经开始举重,就是产业的集中度在逐步提升。

      在“十四五”的时候,目标是希望要做到1500次循环,能量效率继续保持大概90%,度电成本希望降到2毛/度电,现在来看,有一定的可能性,但是技术难度依然很大,对于锂离子电池来讲。同时其他新型的储能技术,比如说储热、储电的协同,压缩空气,纳离子电池储能、相片储能这些,我觉得只要找到适宜的相关的地点,这些储能技术还是很有可能去颠覆现在锂离储能技术。

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特变电工新疆新能源股份有限公司刘韬

      特变电工新疆新能源股份有限公司刘韬《智能微电网创新解决方案探索与工程应用分享》的报告分享,在发电侧,微电网系统可以有效的解决弃风弃光的问题,进行传统的光伏系统或者是风电系统是不可控的,为了解决这样一个弃风弃光。从技术手段来说,建立储能系统构架整体的微电网是弃风弃光解决的整体出路。另外微电网的构建是先有效的调频,满足相应的要求。

      传统交流微电网,配置情况是在已有的供电系统中通过添加光伏、通过添加储能以及相应的能量管理系统来实现高效的控制。分为以下几个部分,这里也是以园区微电网系统来介绍,首先可以赚取峰谷电价差,节省基准的能量费,主要是基于大量的储能来实现价值的体现。电网的稳定切换,提高整体的用电可靠性。三是配置了相应的光伏发电系统,通过微电网系统可以提升光伏的自发自用比例以及相应的渗透率,通过能量管理系统可以实现用能管理的精细化,降低整体的能耗,提升可再生能源的渗透率无污染。

      微电网随着光伏、储能规模化的推广应用,未来微电网的市场也会呈现非常稳定的增长,2023年国际的微电网市场规模可以达到170亿美元的水平,国内微电网也是有非常迅猛的发展,我国微电网也将以新的业态参与电力市场形成高效清洁的能源利用新载体。

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国网冀北电科院新能源所副所长宋鹏

      国网冀北电科院新能源所副所长宋鹏在报告《风光储虚拟同步发电机技术与工程应用》,分享了我国家风光储输示范工程的投产运行,包括了对风电、光伏、储能设备的一些运维技术进行研究,以及相应的在新能源并网问题上做深入的探讨,随着示范工程的投产运行,包括先进设备制造以及高效运维、破解新能源并网难题方面发挥了示范作用。

      关于虚拟同步机光伏电站的推广模式就是集中配置储能,风电场的推广模式风处协调,与单独配置储能相比,减少储能配置容量27%,充分利用转子动能的释放,但是储能在这个过程当中承担了太多的智能,来充分发挥长时间的支撑,兼具了风和储相互协调的运行优势,能够减少投资的成本。

8月8日,论坛进入第二天,按专业分类分三个论坛深入讨论了储能及风光储创新技术。

化学储能围绕高温太阳能热化学储能技术、氢储能及电网级长时氢储能技术、固体氧化物电解池制氢及可再生能源电解制氢技术、固态储氢材料及氢存储技术等方面展开研讨;储热专题从熔盐高温传热蓄热技术、中高温储热技术、多能互补系统蓄热与超高温热泵耦合技术进行展开;电化学储能从电池技术、能源转换、功率转换、储能器件等方面进行了研讨,电池技术具体安排了大规模储能液流电池、铁-铬液流电池储能、全钒液流电池、锂离子电池等内容的专题报告。

机械储能从中国抽水蓄能电站发展现状 、高速飞轮及磁悬浮飞轮储能技术 、大规模空气储能技术发展现状及风力压缩空气储能等专业方向发表报告;电磁储能方面研讨了高性能超级电容器材料、高能量密度锂离子混合型电容器、超导储能系统及发展现状的内容;储能材料和安全围绕电力储能中的安全问题、关键技术、碳基储能材料结构工程等方向进行研讨交流。

风光储融合及源网荷储协同优化专题则从储能规模化工程应用方向展开交流,涵盖了在不同应用场景下储能电站的设计、储能电站的控制运维、终端能源储能、混合储能、高比例风光接入的新趋势、发电侧储能应用前景、在山西、江苏、吉林、湖南等电网侧储能应用案例,为开展大规模的储能应用在技术控制和模式设计方面提供了宝贵的借鉴经验。


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