編者按

　　正如一位儲能專家所言，儲能對電力和能源系統(tǒng)具有革命性的意義。它不僅對常規(guī)電網(wǎng)具有調(diào)峰調(diào)頻、增強電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的能力，提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行水平，也是實現(xiàn)可 再生能源平滑波動、促進可再生能源大規(guī)模消納和接入的重要手段，同時，又是分布式能源系統(tǒng)和智能電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，在能源互聯(lián)網(wǎng)中具有舉足輕重的地位。對于我國實現(xiàn)2020年碳排放強度下降45%的目標具有極為重要的支撐作用。為探討儲能產(chǎn)業(yè)如何支撐能源轉型和推進能源結構調(diào)整。本報特別專訪了最近被湯森路透評為全球工程科學領域近十年來最具持續(xù)影響力的研究者之一、2009年入選第二批國家“千人計劃”、英國伯明翰大學資深教授、伯明翰儲能研究中心主任丁玉龍教授。

　　經(jīng)濟增長節(jié)能增效，儲能是途徑

　　中國能源報：作為能源生產(chǎn)和消費大國，現(xiàn)階段的中國既需要實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，也需要能源增長以支撐經(jīng)濟發(fā)展，在國內(nèi)能源結構轉型的大背景下，發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)的意義？

　　丁玉龍：中國的確是能源生產(chǎn)和消費大國，近年來每年耗能大致為折合40億噸標煤。巨大的能源消耗一方面支撐了我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，同時由于我國能源中煤炭的比重達65%左右，也加重了我國環(huán)境污染例如霧霾，解決這個問題的辦法包括節(jié)能提效、使用可再生能源、供熱和交通電氣化、增加核電、水電、燃氣等的比例。儲能是實現(xiàn)節(jié)能提效和使用可再生能源最為關鍵的技術之一。由于難以準確預測其間歇性和不穩(wěn)定性，可再生能源的大規(guī)模利用對儲能技術的需求不難理解，但人們對儲能在節(jié)能提效方面的認知卻尚顯不足。

　　在我國每年消耗的約40億噸標煤的能源中，超過50%被浪費掉了，其中大部分是以余熱的形式排放到環(huán)境中，所以支撐我國經(jīng)濟發(fā)展的部分能源需求可以通過采用節(jié)能技術提高能源利用效率來解決，也就是說，我國的經(jīng)濟增長不一定完全需要建立在能源增長的基礎上，節(jié)能增效不僅可以降低成本，而且也可以減排。但是我們面臨的挑戰(zhàn)是：在過去20年左右，中國在節(jié)能增效技術領域取得不少成就，把容易做的基本都已經(jīng)做了，剩下的是“硬骨頭”——余熱源分散且不穩(wěn)定的余熱利用。這些余熱等級各異，與可再生能源的特性有相似之處，所以儲能特別是儲熱技術在未來節(jié)能增效方面的作用不可小視。

　　可再生能源發(fā)展，儲能要先行

　　中國能源報：新能源電力快速發(fā)展，但國內(nèi)棄風、棄光也已成常態(tài)，您認為，儲能的發(fā)展對新能源產(chǎn)業(yè)的支撐作用有哪些？

　　丁玉龍：新能源迅速發(fā)展的同時，我國的棄風和棄光問題近幾年來愈趨嚴重，其實，不僅僅是棄風和棄光，棄水和棄核的形勢也變得嚴峻。產(chǎn)生這些問題主要原因是可再生能源遠離負荷中心，并且輸電通道不足。解決這個問題，中短期可通過儲能技術促進可再生能源的當?shù)叵{，中長期要通過增加輸電通道和經(jīng)濟可行的儲能實現(xiàn)電能的空間和時間移動。

　　以三北地區(qū)為例來說明儲能解決可再生能源消納的重要作用。我國北方特別是三北地區(qū)的冬天供暖很大一部分依賴于基于燃煤的中央供暖鍋爐或熱電廠，其中熱電廠使用熱電聯(lián)產(chǎn)機組，這些機組的運行是“以熱定電”，由于供暖需求，熱電聯(lián)供機組滿負荷運行，所發(fā)電電網(wǎng)全部接收，但三北地區(qū)當?shù)氐碾娏ο{有限，電力輸送通道也有限，這就造成嚴峻的冬季棄風。

　　一個技術上可行的中短期解決方案是可再生能源（風電）的制熱、儲熱和供熱，取代基于燃煤的供暖。這個技術的實施可以是小型的，如最近不少地方推行的儲熱型家用電暖器；也可以是大型的中央供暖系統(tǒng)。對于基于可再生能源的大型制熱、儲熱和供熱系統(tǒng)，制定適當?shù)膰艺咭哉{(diào)動風電場、制熱和儲熱技術提供商、電網(wǎng)和供熱公司等各家的積極性是關鍵。在技術層面，高性價比的長壽高儲能密度材料（如高溫相變儲熱材料）和系統(tǒng)集成是關鍵，這些技術可解決可再生能源的間歇性和不穩(wěn)定性問題，保證穩(wěn)定供暖；基于可再生能源制熱、儲熱和供熱的技術也是其它儲能技術很難以從經(jīng)濟上和技術上競爭的。

　　全球戰(zhàn)略，儲能是技術支撐

　　中國能源報：儲能技術呈現(xiàn)多樣化并應用于不同的領域，通常認為，儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展掣肘在于技術上的難以突破和成本上的持續(xù)高企，您對此的看法如何？

　　丁玉龍：能量以不同的形式存在，如電磁能、機械能、化學能、光能、熱能及核能等，這些不同形式的能源有不同的等級，電能等級最高，熱能的等級最低。因此，人們針對不同的應用，發(fā)展了不同的儲能技術，例如抽水蓄能、液態(tài)空氣儲能、壓縮空氣儲能、儲熱、電池、超導、飛輪和超級電容等，這些儲能技術有著不同的性能特征，因而適用于不同的應用場合和領域。抽水蓄能、液態(tài)空氣儲能、壓縮空氣儲能和儲熱可用于100MW以上的大規(guī)模儲能，其它儲能技術比較適合于10MW甚至1MW規(guī)模以下的儲能。全球目前儲能總裝機約為130GW，其中抽水蓄能占總裝機的98%以上；儲熱占總裝機的1.0%；壓縮空氣儲能占總裝機的0.35%；各種電池裝機總量不足0.4%。

　　由此可知，全球裝機容量遠遠不能滿足需求，那么阻礙儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要原因是什么？對于有些儲能技術，成本和技術成熟度確實是兩個主要原因，特別是對適用于中小規(guī)模儲能的各類電池、超導和飛輪等技術；但對于另外一些儲能技術，成本和技術成熟性不一定是主要原因，例如抽水蓄能是成熟技術，其效率高、成本低，但是占地面積大，并且需要特定地理位置；傳統(tǒng)的壓縮空氣儲能技術也是成熟技術，但其效率偏低，也需要特定地理位置；基于顯熱的儲熱技術是已經(jīng)用了數(shù)百年的低價成熟技術，而性價比較高的相變儲熱技術近年來趨于成熟，但這些技術主要適用于需求端是熱能的用戶。

　　除了成本和技術成熟性外，政策是決定儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另外一個關鍵。相較于歐美國家，我國儲能技術的原始創(chuàng)新性的研究存在較大差距，造成這些差距的原因之一是我國以前真正用于基礎和應用研究的投入不足，缺乏良好的技術儲備，儲能關鍵領域的投入時機滯后于歐美；原因之二是與我國的基礎和應用研究在研究前就設定考核目標有關，研究前就設定目標有礙于創(chuàng)新；原因之三是有時急于求成，在基礎研究尚未完成前進行規(guī)模化的商業(yè)示范。儲能是全球能源互聯(lián)網(wǎng)不可缺少的支撐技術，也是實現(xiàn)我國“一帶一路”戰(zhàn)略的關鍵，所以發(fā)展儲能需要有全球戰(zhàn)略。國家有關部門不僅要在基礎和應用研究上加大投入，增加技術儲備，而且在政策和資金上加大對微小型創(chuàng)新型企業(yè)（現(xiàn)在和未來技術創(chuàng)新的主體）的投入，從而提升我國儲能的整體發(fā)展水平，保護知識產(chǎn)權。