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中国科学院院士卢强:储能新技术释放“大生产力”

发布时间: 2015-03-05 09:53:53    来源: 国家电网杂志
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[摘要]大规模储能技术是可再生能源普及并有效应用的关键所在。但如何大容量、经济、高效地储存电力,是科学界至今没有解决的难题。面对能源的浪费和环境气候日益恶劣的严峻考验,推动储能技术的发展迫在眉睫。

  高效储存:电换电效率41%

  记者:与国外的压缩空气储能电站相比,该示范系统的高效如何体现?

  卢强:和国外相比,我们的实际效率更高。比如德国建设了世界上第一个压缩空气储能电站,它的效率是42%。要注意这个效率是综合效率,不是电换电的效率,因为它中间加入了天然气的燃烧,如果按照“电换电”的效率来算,他们的效率应该是在20% 左右。因为我们有了上述的创新,国家电网公司所研发的该系统,其“电换电”的效率可达到40% 左右。

  目前我国风电装机容量是世界第一,我国千万千瓦级的风电场有8 个,但是风电利用率较低。在我国,能源的浪费是最大的浪费,面对能源浪费,科研人员有责任、有义务积极研发新技术,来合理利用废弃能源。该项目正是为响应中央创新号召而立,国家电网公司高瞻远瞩,将无燃烧压缩空气储能列入重大科技项目。现在,无燃烧的压缩空气储能发电示范系统发电成功,它的推广应用可减少“后夜风”的浪费,同时可缓解用电高峰时段电能不足的苦恼。

  记者:与国外的压缩空气储能电站相比,该示范系统的高效如何体现?

  卢强:与其他储能方式相比,压缩空气储能也占有优势。除压缩空气储能之外,目前主要的储能技术是抽水蓄能和锂电池。抽水蓄能是目前主流的储能方式,它功率大、容量大、寿命长、技术成熟,相对来讲成本较低,反应速度快,这些是它的优势。但它严格受到地理条件的制约。

  锂电池价格贵、寿命短(约4 年左右)。而压缩空气发电系统的寿命至少是40 年,在40 年内同容量的锂电池已更换了十次。故按照全寿命周期来计算价值,二者不在一个可比的档次上。同时,使用完了的锂电池如何处理至今也没有有效的对策。为了减少对环境的影响,我们还要建设专门处理废弃锂电池的工厂,这又是一笔很大的开支。目前我国使用的锂电池大都是从日本进口的,国产锂电池尚未完全过关,所以锂电池不是大规模储存电能的好方案。

  综上所述,国家电网公司将“无燃烧压缩空气储能”列为重大科技项目是具有高度洞察力的,是具有战略性的决策。

  记者:压缩空气储能与其他储能技术相比有怎样的优势?

  冷热电三联供将会极大节省我国的能源消耗,具有巨大的综合效益。如果中国的海岛都用上该技术,不仅对环境改善意义重大,对国防安全也有诸多裨益。

  综合效益:冷热电三联供

  记者:这样一个冷热电三联供的系统要如何进行应用?

  卢强:冷源和热源也是一种重要的能源。空气压缩时自然产生的热能可以用热泵原理进行多点远距离输送,输送距离可达80-100 公里,可给一个城市提供供暖服务(这项技术在我国已经成熟)。同时,该系统在发电时会同时送出冷风,有的专家建议应该就地建一个蔬菜和水果的保鲜窖。当然,如果在海岛上,就可以直接把冷风当空调使用。总而言之,冷热电三联供将会极大节省我国的能源消耗,具有巨大的综合效益。该技术若首先在海岛上使用,一个小岛屿1 万千瓦就够了。如果中国的海岛都用上该技术,不仅对环境改善意义重大,对国防安全也有诸多裨益。目前从技术上来讲已经成熟了,因此需要把创新成果尽快地转化为实际生产力。

  记者:技术上成熟之后,下一步该如何产业化?

  卢强:该项重大科技项目的研发其全部意义在于创新成果的产业化。国家电网公司的领导层立项的初衷就在于产业化、工程化的应用。我想下一步产业化的问题,国家电网公司的领导层会有进一步部署。这项国家电网公司的专利技术不仅会在我国各省市使用,也不排除走出国门的可能,因为任何电力系统都需要大规模的无污染的储能技术。

  记者:这样一项重要技术要推广,需要国家政策怎样的支持?

  卢强:国家应该制定更合理的电价政策,使得废弃电,低品位的电和高品位的电相应的价值得到合理区分。现在我国在这方面做得还不够,不细致。既然电能和热能一样有高低品位之分,那么在价格上就应该有明显的区分,这样国企、银行和私人资本才有积极性去投资。可以说,这样一项技术的推广甚至不需要国家大量出资,只要制定一套合理的政策,就会有源源不断的资金进入,最终形成“大生产力”。

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