储能在电力系统的定位和切入
储能在电力【lì】系统的应用定位：由于减排导致的能【néng】源结构的【de】变革【gé】，也就【jiù】是发电侧;资源约束迫【pò】使电网从功率【lǜ】传输【shū】转向电【diàn】量传输;用户侧高【gāo】质量、个性化、互动的未来需求【qiú】，在于配电和【hé】用【yòng】电领域【yù】。
储能：跨学科的战略技术
储能现在【zài】是【shì】跨学【xué】科不断升级换代的战略技术，储能的引入【rù】试图颠覆传统电【diàn】网的工序【xù】平衡，关键因【yīn】素在于时间【jiān】因子，一般【bān】有一【yī】个时间范围，比如长时间周期，短时间周期。如果我们讲储能技术本身，实际上是【shì】讲【jiǎng】储能【néng】装置技术和储能应【yīng】用技术【shù】两【liǎng】个层面【miàn】。从规模来看有时【shí】候会讲大规【guī】模集中式【shì】储【chǔ】能和分布式构成的大规【guī】模储能的【de】概念。
不管【guǎn】储能的应用有多少【shǎo】种【zhǒng】，大【dà】概内容基本相似【sì】，是【shì】以调频调峰或者类似【sì】的【de】技术【shù】支持来【lái】看待储能上的功能应用。我们做了大量【liàng】的储能，都是【shì】在做功【gōng】能上的验证，因为【wéi】现【xiàn】在【zài】还很【hěn】少有满足商【shāng】业性的储能。即使在国【guó】外已经有许多的【de】应用，至今能赚到钱的，可能【néng】只是美国调频上有几家达到了回【huí】本的程度，其他的还看不出来【lái】，因为还【hái】没有【yǒu】在【zài】全寿【shòu】命上【shàng】对它真正进【jìn】行验证。
但【dàn】是储能【néng】这些年来，以电化学【xué】为主的储能载体，确确实实发生了一些比较大的【de】变【biàn】化。2010年，锂【lǐ】电池储能电站的价格综【zōng】合度【dù】电成本【běn】是2.42元，到了2018年，应该到【dào】了【le】0.9-21.5元【yuán】的水平，到2020年预【yù】测会到0.25元。
至【zhì】少现【xiàn】在【zài】来看，储能的峰谷套利【lì】概念还是接近了所谓的经济性拐点，毕竟还【hái】有进一步下【xià】降的【de】空间。从不同省份的工业电价和【hé】商业电价的差距来【lái】看，大家对储能在电【diàn】力系统的【de】应用【yòng】还【hái】怀有比较大的【de】企【qǐ】盼性。
现阶段探索储能在电力系统的应用模型，切入点无非是这么几个。
一、客户端的峰谷差价套利;
二、储能提高输配电设施应用率;
三、储能参与需求侧管理应用模式;
四、提高可再生能源的友好接入;
五、提升微网稳定运行能力;
还有【yǒu】一些传统的调峰调压、黑【hēi】启【qǐ】动等辅助服务。这是我【wǒ】们现在应【yīng】用比较多的【de】切入性的储能。今年围绕这些功能【néng】或者【zhě】切入【rù】的模式做了很多项目，比如【rú】我们在可再生【shēng】能源侧有鲁能的多能互补项目，黄河水电的【de】项【xiàng】目【mù】，还有调频辅助服务项【xiàng】目;用【yòng】客户侧有【yǒu】峰谷套利【lì】的项【xiàng】目，以及河南【nán】、江苏【sū】正在做的电网储能项目【mù】，还有由能源公司做的辅助【zhù】调【diào】峰的论证项目;充储【chǔ】一体化，快充站配电【diàn】资源不够，以后相【xiàng】当多的场合【hé】需【xū】要配电储能以缓【huǎn】解快充站给【gěi】电网【wǎng】造成【chéng】的冲【chōng】击。
未来【lái】三【sān】年看上去很热闹，以至于各种【zhǒng】平台上都【dōu】在讲储【chǔ】能爆发时代【dài】来了【le】，其实【shí】未【wèi】来三年甚【shèn】至于更长【zhǎng】时间【jiān】，储能还是【shì】一个技术试错时期，这种规模化示范和模式试错阶段，它【tā】需要经【jīng】过反复的迭代，但【dàn】是并【bìng】不意味【wèi】着储能不往前推动发展。
储能未来的后劲和动力
储能的发展空【kōng】间【jiān】也给我【wǒ】们的工作带来了一个问题，储能【néng】到底【dǐ】能降到多【duō】少?最【zuì】终【zhōng】的量是多少?
我们现在只是从锂离子电池推导来讲，一个储能系统如【rú】果年利【lì】用小时数达到200小【xiǎo】时就可能盈利的【de】话，如【rú】果【guǒ】以分【fèn】布式【shì】发电【diàn】的广泛应用，我们【men】理清楚一些市【shì】场性的东【dōng】西，将来的【de】量就【jiù】会【huì】比较大。同时【shí】也面临一个很【hěn】大的问题【tí】，即使一个储能系统在江苏，在用户侧【cè】去套利、安装，五年能【néng】够保证它【tā】回收，甚至将来可能四年半，三年，但是江【jiāng】苏有多【duō】大的空间呢?在江苏，如果发展500万储能，峰谷肯能就被【bèi】拉完了。
但是我们从另外一种形态上来看，可能就会不一样了。
储能装机容量
倒【dǎo】推一下【xià】，如果储能在系统中间的装【zhuāng】机容量达到10%甚至20%，我【wǒ】们的电【diàn】网还有那么复杂【zá】吗?安全、高压【yā】问题还【hái】有那么紧迫吗?从这样的【de】角度来看【kàn】，高比例【lì】的储能装机容量【liàng】是电力系【xì】统【tǒng】对现【xiàn】在运行【háng】形式的变革，我们【men】应该按照另【lìng】外【wài】一个思维，事实上高比例的储能它在电网中就会形成所谓的聚【jù】合效应【yīng】。
我们在河南现在正在做100兆【zhào】瓦，对于河【hé】南的【de】峰谷问题的调节，所【suǒ】有的【de】调【diào】节只要聚【jù】合起【qǐ】来，都不成问【wèn】题【tí】。因为过去【qù】是单一功能【néng】，现【xiàn】在是【shì】多【duō】种功【gōng】能，不【bú】论是省内的新能源消纳【nà】、跨省的新能源消【xiāo】纳、电网的暂态支撑，在【zài】一天的曲线中间全【quán】部得到了应用，它突破了传【chuán】统对电【diàn】网作为资源调配的平台。
我们现在提出电网的聚合效应【yīng】，起码有一【yī】个功【gōng】能可能是意【yì】外获【huò】得的【de】。河南现在有【yǒu】两条特高【gāo】压【yā】线，两条线的【de】输送容量可以达到1400万千【qiān】瓦。河南现在怎么【me】用?两条线加起来不到600万，为什么【me】?因为【wéi】远【yuǎn】端的东西一旦垮了，河【hé】南就必须找出同样功率的机组去平抑，要不【bú】然【rán】至【zhì】少有800万【wàn】的输送能力完【wán】全在那儿空着【zhe】。而特高【gāo】压的交流闭【bì】锁也【yě】并非常态性，如果【guǒ】采用这种保护方式，电缆【lǎn】输送能【néng】力将大大被限制。而对这一情【qíng】况的【de】支撑，我【wǒ】们预算一下，我们【men】有560万的储能装机，只要顶6分钟，这【zhè】个问【wèn】题就可以得到解决。
如果把这800万【wàn】的输送能力余出【chū】来，按5000小时【shí】算，每年多送【sòng】400亿度电，过路费按0.12元【yuán】收取就是48亿【yì】元。
此外，也将【jiāng】提升【shēng】交【jiāo】易的手段【duàn】。现在的【de】峰谷定价不是反映供【gòng】需平【píng】衡【héng】的真实【shí】原因，将来【lái】的峰【fēng】谷肯定是竞价制，15分钟报价。一个成熟的电力市场，它的中【zhōng】长【zhǎng】期能源合同【tóng】占电量的80%，日前交易的合【hé】同应该占15%，实【shí】时交【jiāo】易的合同【tóng】5%，储能在最后的【de】5%，将【jiāng】有比较大的【de】空间。也就是说储能可能会改变跨区域电力【lì】交易。
储能【néng】有【yǒu】一天会发展到那一步，至少从【cóng】现在看，储【chǔ】能是一个重资【zī】产投资。接下来，储能的发展除了自身降价【jià】之外【wài】，还【hái】有一【yī】些天然【rán】的低边界成【chéng】本【běn】性【xìng】的内容，梯次利用【yòng】确确实实【shí】为未来的储能提供了一个比较大的低边界成本的载体，而【ér】且这个量将会非【fēi】常大。
未来储能可能的颠覆
粗算【suàn】一下，电【diàn】动汽车去年【nián】是100万辆，今【jīn】年可能是200万【wàn】辆，明年可【kě】能是【shì】500万辆电动汽车的【de】保有量，2030年可能有5000万辆。如果每辆【liàng】车按80度电去【qù】配置，这5000万辆车【chē】相当于一个40亿度【dù】电【diàn】的水库，当然不是每【měi】天要交易40亿度电。
2016年，国内一年的平均【jun1】上网电【diàn】量为【wéi】160亿度，40亿度电对电【diàn】网是双【shuāng】刃剑，让电网非常【cháng】舒服，也可以【yǐ】一夜之间把电网【wǎng】搞【gǎo】垮。到那个阶段【duàn】由梯次利用【yòng】和【hé】电动汽车【chē】这【zhè】种分散式的【de】能【néng】源可以【yǐ】交互聚会的时候，它就形成一个巨大的资源。当然【rán】电动汽车是海量【liàng】的V2G的【de】电【diàn】动车桩，这【zhè】时候有这样一个量【liàng】，我相信未来【lái】电网系统的结构会发生变化，也【yě】就是说我们存在这种资【zī】源。
在这样一个阶【jiē】段以后【hòu】，可【kě】能就是【shì】储能材料的【de】工艺结构以高比能、高安全这种创新，得到了一个【gè】更加的冲击化。至少现在从理论【lùn】上来讲，锂电池是化学金属【shǔ】元【yuán】素的第一位，之【zhī】所【suǒ】以大家用锂电【diàn】池【chí】是因为锂电池【chí】的自然能级差是最【zuì】高【gāo】的。
锂空气电池按照能级推算，一公【gōng】斤可以存11.5度【dù】电，燃煤一公斤发3.3度电，到现【xiàn】在还【hái】在争论是建立【lì】输【shū】电线划得来还是运煤划得【dé】来。如果一个储【chǔ】能载体到【dào】了五度电【diàn】的时【shí】候，我们是架设电【diàn】网划得【dé】来还是【shì】运电【diàn】池划得来【lái】，还真的不【bú】好说。
因为【wéi】高比能的储能载体的出现，我【wǒ】们【men】未来的能【néng】源形【xíng】态如果在一定程度【dù】上依【yī】赖【lài】于可再生【shēng】能【néng】源的话，可再【zài】生能【néng】源最大的问题【tí】在哪里?是在于它的【de】低能量【liàng】密度，低【dī】能量密度如果用电网把它【tā】汇集起来的【de】时候，这个会聚的【de】资源所付出的成本过大。如果我们将【jiāng】太阳能会聚起来，太阳【yáng】能一年发一千多个小【xiǎo】时，我【wǒ】架【jià】一条线利【lì】用率【lǜ】六【liù】分【fèn】之【zhī】一，那这个会聚【jù】所付出的【de】成本也【yě】太大了，将来是运电池，把电池充【chōng】满了运过去，如果到那一步，确实对电网的形态【tài】发生了变【biàn】化。
