在北京剛閉幕的“風(fēng)電與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展”課題階段性成果發(fā)布會上，國家能源局新能源與可再生能源司副司長史立山指出，發(fā)展風(fēng)電是解決我國能源環(huán)境問題的重要措施，而解決風(fēng)電的并網(wǎng)運行問題則是我國風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展的基礎(chǔ)。

中國電力科學(xué)院教授戴慧珠指出，對于風(fēng)電這類具有間歇性的能源產(chǎn)品，其與其他產(chǎn)品的不同之處就在于它的產(chǎn)品的生產(chǎn)、運輸、消耗同時發(fā)生。因為沒有一個倉庫儲存。

在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的要求下，新能源擁有著廣闊的前景，而當(dāng)下面臨的瓶頸也促使越來越多的企業(yè)和研究人士把目光投向儲能技術(shù)上。

在研究者看來，儲能技術(shù)的突破或?qū)⒛軌蚓徑獠煌娏χg的利益之爭，推動新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，更重要的是能夠高效利用清潔能源，改變我國能源構(gòu)成比例，促進(jìn)節(jié)能減排。更大的意義在于大力推動中國的儲能技術(shù)研發(fā)，促進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，這將促進(jìn)我國新能源科技的發(fā)展。

因此，有儲能專家認(rèn)為，解決間歇性和隨機(jī)性是目前有效利用這類新能源的核心問題之一。而這其中，儲能產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用又是新能源科技發(fā)展中的核心問題之一。

新能源無“倉庫儲能”的尷尬

“現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電的情況，有點像公路上的汽車。車多路少，特別擁擠”，戴慧珠認(rèn)為，風(fēng)電并網(wǎng)難題已經(jīng)成為風(fēng)電發(fā)展的最大瓶頸。她指出，由于我國的風(fēng)電發(fā)展超出預(yù)期，而我國的電網(wǎng)設(shè)計是按照原有的預(yù)想速度發(fā)展，所以導(dǎo)致風(fēng)電項目雖然上馬，卻不能實現(xiàn)全部電能上網(wǎng)。

如火如荼的風(fēng)電建設(shè)引起了風(fēng)電是否會過剩的擔(dān)憂，而真正的根源在于風(fēng)電上網(wǎng)遭遇兩大難題。

首要因素是利益紛爭。在電網(wǎng)承載有限的情況下，風(fēng)電的發(fā)展將不可避免地同火電與水電發(fā)生運輸線路和市場的爭奪。史立山曾在公開場合表示，隨著我國風(fēng)電規(guī)模的擴(kuò)大，我國風(fēng)電發(fā)展面臨的環(huán)境發(fā)生了變化。風(fēng)電發(fā)展面臨的制約由設(shè)備制造能力制約變成了市場制約。究其原因在于風(fēng)能資源與電力市場不匹配。風(fēng)能資源豐富的地區(qū)用電市場小，在全國的大市場來看，卻又面臨著風(fēng)電并網(wǎng)和運行難的問題。他直言，“這既與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和輸運能力有關(guān)，也與認(rèn)識水平、管理體制有關(guān)，而核心是如何調(diào)整好各方面的利益關(guān)系。”

其次，部分新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也受自身的特性所限。戴慧珠指出，小的風(fēng)電會引起電能質(zhì)量、電壓的問題，大規(guī)模的電源還會引起穩(wěn)定性問題和調(diào)峰、調(diào)頻的問題。其他的電源比如說火電、水電，都是可以聽從調(diào)度的，核電一般是發(fā)基荷，就是一個比較穩(wěn)定的基本負(fù)荷，火電、水電是聽命令，風(fēng)電從能源上來說是隨機(jī)的。

牟峰為本刊分析，以風(fēng)電和光伏發(fā)電為例，其都具有間歇性，并不是在最需要的時候出現(xiàn)。“甚至是在你不要的時候大量發(fā)電”。

帶來的直接問題是，電力質(zhì)量受電壓波動和頻率波動等因素影響，質(zhì)量難以保證。在電力調(diào)頻上，頻率波動更加頻繁。在電力調(diào)峰方面，調(diào)峰任務(wù)更加繁重。電網(wǎng)公司暫時無法接納這么多的風(fēng)電，目前的電網(wǎng)從現(xiàn)有基礎(chǔ)上無法消納。進(jìn)一步的影響則表現(xiàn)為新能源投資效率的低下。

專家指出，風(fēng)場投資不能有效利用便是一個例子。截止到2009年年底，我國風(fēng)電并網(wǎng)1613萬千瓦，但尚有500萬千瓦未能并網(wǎng)。在東北地區(qū)、內(nèi)蒙古大部分地區(qū)，冬天風(fēng)電遭棄現(xiàn)象嚴(yán)重。

甘肅酒泉風(fēng)電基地是我國規(guī)劃建設(shè)的第一座千萬千瓦級風(fēng)電示范基地，根據(jù)建設(shè)規(guī)劃，到2010年，酒泉風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到516萬千瓦，2015年將達(dá)到1271萬千瓦以上。目前，甘肅風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的瓶頸已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)。發(fā)電容易輸送難、電網(wǎng)調(diào)峰能力不足等成為最大的制約。隨著未來風(fēng)電基地的建設(shè)，輸運難的矛盾將更加凸顯。

受訪專家說，不止風(fēng)力發(fā)電，未來無論是新能源汽車、電動車還是太陽能光伏發(fā)電等，其大規(guī)模推廣和商業(yè)化應(yīng)用，除政策等宏觀環(huán)境外，前提和關(guān)鍵在于高效、綠色的儲能技術(shù)和產(chǎn)品。

儲能技術(shù)的突破效應(yīng)

業(yè)內(nèi)觀點認(rèn)為，困擾能源業(yè)發(fā)展的核心問題——新能源并網(wǎng)問題，在近期解決無望。新能源、智能電網(wǎng)、電動汽車，這未來三大新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸都指向了同一項技術(shù)——儲能技術(shù)。

有專家介紹，儲能技術(shù)是將電力轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，并在需要的時候以電的形式釋放。主要包括三方面：一是物理儲能，代表技術(shù)有抽水儲能、壓縮空氣儲能、蓄冰儲能等，該種儲能方式儲能媒介不發(fā)生化學(xué)變化，效率較低。

二是化學(xué)儲能，代表技術(shù)為鉛酸電池、鋰電池、釩電池、鈉硫電池等。此種方式的充放電過程伴隨儲能介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)或者變價，不足之處在于電池壽命相對有限。

三是其他儲能，包括超導(dǎo)儲能、飛輪儲能及超級電容等，這種方式電能以電磁能、動能等形式進(jìn)行儲存，充放電速度快，效率可以非常高。在諸多的儲能類型中，燃料電池、液流電池和超導(dǎo)儲能等都處于發(fā)展中。

儲能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將有助于打破風(fēng)電、光伏發(fā)電等的接入和消納瓶頸問題，能夠降低配套輸電線路容量需求，緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力。同時還能夠消除風(fēng)電、光伏發(fā)電的波動，改善電力質(zhì)量，降低離網(wǎng)電力系統(tǒng)的運行成本和碳排放。“這也是未來智能電網(wǎng)的重要組成部分。”

中國電力科學(xué)研究院電工研究所所長來小康指出，儲能電池對國家電網(wǎng)具有重要意義，是實現(xiàn)電網(wǎng)互動化管理的有效手段。

儲能電池在電網(wǎng)中的應(yīng)用主要分跟蹤負(fù)荷式和跟蹤電源式兩種，可以保障可再生能源功率的平滑輸出，降低功率預(yù)測偏差，也可以采用分布式儲能技術(shù)解決局部電壓控制問題，促進(jìn)節(jié)能減排、設(shè)備應(yīng)用充分高效、減少資源浪費、提高用電可靠性、改善電能質(zhì)量。

對于發(fā)展儲能技術(shù)的重要意義，早在2009年5月26日在北京舉行的“首屆國際儲能技術(shù)大會”上，中國工程院院士楊裕生就強(qiáng)調(diào)，發(fā)展規(guī)模儲能產(chǎn)業(yè)關(guān)系到國計民生，具有越來越重要的社會地位和經(jīng)濟(jì)地位。

國務(wù)院發(fā)展研究中心張永偉博士則指出，發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)不僅僅是技術(shù)手段，還應(yīng)該上升到產(chǎn)業(yè)層面，甚至國家戰(zhàn)略層面；國家應(yīng)該進(jìn)一步明確發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略意義，推動節(jié)能環(huán)保、新能源、增強(qiáng)國家電網(wǎng)能力、提高國家競爭力。

“不能等肚子餓了才去種麥子”

國家“973”項目“大規(guī)模高效液流儲能電池技術(shù)的基礎(chǔ)研究”首席科學(xué)家、中科院大連化學(xué)物理所研究員張華民指出，可再生能源和智能電網(wǎng)的發(fā)展都已受到國家重視，但是儲能技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上新能源技術(shù)的發(fā)展需要。

隨著儲能技術(shù)地位和作用的凸顯，儲能技術(shù)的研究逐漸引起重視，標(biāo)志之一便是中國儲能電池產(chǎn)學(xué)研技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟于2009年11月在天津籌備成立。從世界范圍來看，由于新能源和智能電網(wǎng)的發(fā)展，儲能技術(shù)受到前所未有的關(guān)注，歐盟、韓國、日本等也都設(shè)立專項經(jīng)費支持儲能技術(shù)的研究與開發(fā)。

儲能是一個產(chǎn)業(yè)鏈很長的產(chǎn)業(yè)。儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，首先需要國家在關(guān)鍵材料，低成本、高性能的雙極板材料及離子交換膜材料工程化技術(shù)上，進(jìn)行研究開發(fā)及儲能電池系統(tǒng)的應(yīng)用示范。牟峰說，日本政府和美國政府對先進(jìn)儲能技術(shù)的支持力度最大，也最持久。

2009年11月，美國能源部長朱棣文宣布投資6.2億美元資助先進(jìn)智能電網(wǎng)技術(shù)示范項目和綜合系統(tǒng)，共資助32個示范項目，大規(guī)模的儲能技術(shù)被放到了首位。

1986年，日本就成立了超導(dǎo)儲能研究會，任務(wù)是實現(xiàn)超導(dǎo)儲能的實際應(yīng)用，為日本超導(dǎo)儲能技術(shù)的獨立發(fā)展作出貢獻(xiàn)。目前，日本在鈉硫電池領(lǐng)域也處于較為領(lǐng)先的位置。

但在專家看來，目前的儲能技術(shù)在世界范圍內(nèi)都還沒有勝出者。在儲能領(lǐng)域，各國都處于產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的初級階段，我國與國際先進(jìn)水平差別不大，加大儲能技術(shù)的研發(fā)力度有助于我國在未來的國際競爭中占據(jù)有利地位。

“目前儲能技術(shù)的開發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于風(fēng)能和太陽能的發(fā)展，各國都急于發(fā)展儲能技術(shù)。”張華民說，技術(shù)成熟度低、示范應(yīng)用經(jīng)驗少是國內(nèi)儲能技術(shù)普遍存在的問題。

儲能專家介紹，我國在儲能技術(shù)的研究和應(yīng)用上應(yīng)該說總體上與國外有一定的差距，但在不同的細(xì)分技術(shù)方面，我國在極少數(shù)技術(shù)領(lǐng)域具有世界領(lǐng)先的技術(shù)，例如在釩電池技術(shù)方面，普能公司收購加拿大VRBPower公司以后，我們可以代表世界領(lǐng)先水平，但在更多的儲能技術(shù)上，我們和國際先進(jìn)水平還存有相當(dāng)?shù)牟罹?；從產(chǎn)業(yè)鏈上來看，我國的儲能技術(shù)和國際先進(jìn)水平差距就更大。

“不能等肚子餓了才去種麥子”，楊裕生在提到儲能技術(shù)研究的重要性和迫切性時，作了一個形象的比喻。

他認(rèn)為，規(guī)模儲能技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)不是一個立即就能賺錢的行業(yè)，需要政府的優(yōu)惠政策。政府應(yīng)將規(guī)模儲能技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，列為“十二五”規(guī)劃的重大專項，加強(qiáng)儲能技術(shù)基礎(chǔ)研究的投入，切實鼓勵創(chuàng)新，掌握自主知識產(chǎn)權(quán)。同時，從規(guī)模儲能技術(shù)發(fā)展起始就重視環(huán)境因素，防治環(huán)境污染；充分發(fā)揮儲能在節(jié)能減排方面的作用，把對新能源的鼓勵政策延伸到儲能環(huán)節(jié)。