中国能源布局正在产生革命性转变。相干数据注解，截至2022年末，中国可再生能源装机达金年会12.13亿千瓦，汗青性跨越全国煤电装机；截至本年4月底，中国风电装机3.8亿千瓦，光伏发电装机4.4亿千瓦，风电、光伏发电总装机到达8.2亿千瓦，占全国发电装机的30.9%，约为36个三峡电站的总装机容量。

汗青告知我们，每次能源革命都是先发现了新动力装配和交通东西，进而带动对新能源的开辟操纵并激发工业革命。我们有来由相信，以可再生能源为根本、电和氢为能源载体，以电池（光伏、锂离子、氢燃料）为动力、电动车为交通东西，以“绿色”和“智能”为特点的新的工业革命正加快到来。

新能源成长面对制约瓶颈

抱负的能源必需同时知足三个尺度，成为能源“三好生”，即供给平安、价钱廉价、绿色环保。

我们用上述尺度来权衡，不难发现：在绿色环保方面，风电、光伏等新能源具有先天优势；在价钱方面，跟着风机手艺和光电转化效力的提高，发电本钱不竭降落，价钱优势正日趋闪现出来；在平安性方面，因为受天然前提的影响很年夜，风电、光伏发电可谓“靠天吃饭”，具有随机性、波动性等特点，轻易激发电网波动，造成平安风险，乃至可能致使停电变乱。

若何提高风电、光伏等新能源接入电网的平安性，使其知足能源“三好生”尺度呢？谜底是“储能”，就是针对可再生能源的随机性和波动性等特点，把充裕的可再生能源贮存起来，当可再生能源不足的时辰，经由过程时空变换，再把存储的电能补归去，保障电网不变运行。如许便可以有用填补风电、光伏等新能源在平安性方面的不足，增进中国能源布局的变化。

电池储能构成“电力海绵”

锂离子电池是一种很是好的储能装配，可以或许与电力系统、通讯基站、数据中间、轨道交通、电动汽车、智能电网等有机融会成长，用处很广，机能优良。此类电池可分为两类，一类是集中式储能电站，另外一类是散布式储能电池。

集中式储能电站把良多年夜容量电池集中在一路对电力进行存储，在需要用电时释放出来。因为存在自放电现象和热掉控问题，锂离子电池储能电站电池不克不及长周期储能，也不克不及年夜范围储能。最近几年来，跟着手艺的前进和电池正负极材料机能的改良等，集中式储能电站的利用平安性获得晋升，利用规模和场景不竭扩年夜。2021年，中国用在储能的锂离子电池产量达32吉瓦，增加了146%。

散布式储能电池其实就是电动汽车，让电动汽车与电网构成“车网互动”。在用电低谷时，电力系统给电动汽车充电；在用电岑岭时，让电动汽车给系统放电。如许，电动汽车不但是交通东西，并且可以成为以储能回馈能源的终端。跟着汽车动力电池手艺的前进，其价钱不竭下降，储能密度和利用寿命延续晋升，单次储能本钱将继续降落。

到2022年末，我国新能源汽车保有量约1310万辆，此中，纯电动汽车保有量1045万辆，占比近八成。假如这些汽车都介入进来，与充电桩、电网有机融会与协同，可以或许构成庞大的“电力海绵”收集，实现年夜范围、跨时空、低本钱和高平安性的矫捷储能。

制氢储能具有存储优势

氢能是一种来历丰硕、绿色低碳、利用普遍的二次能源，具有能量密度年夜、零污染、零碳排等长处。氢储能是把太阳能、风能等洁净能源发出的电能，或夜间电网的多余电能，经由过程电解水制取氢气，用储氢罐存储，需要的时辰，操纵燃料电池或氢燃气轮机发电返回电网的一种储能体例。它是电站调峰的有用体例，可以有用助力新能源并网，减缓区域能源分派不均问题。今朝，我国今朝在建和筹建一批风电、光伏制氢项目，该范畴市场前景广漠。

氢储能是一种很是主要的长周期、年夜范围储能体例，其成长要害在在继续下降储能本钱。与电池直接储能比拟，氢能储能经济性看起来其实不好，由于氢要用电解水制成，效力年夜打扣头。可是我们计较的是储能全链条的经济性，包罗制备、贮存、运输、加气、利用等环节。据计较，氢气在存储方面具有怪异优势，本钱远远小在电池储电本钱。

储能种类浩繁，有高频的、有低频的，有小功率、有年夜功率，有短周期、有长周期，分歧种类和利用场所需要分歧的储能体例。电池储能和氢能储能各有特点，正好互补，组合构成主流储能体例，与其他的储能体例彼此共同，构成杰出的储能生态。

选择储能体例要随机应变

选择储能体例不克不及一概而论，要按照具体环境，随机应变。我国东北、华北北部、西北、西南地域是首要的风电、光伏、煤电、水电的能源基地，适合经由过程扶植电化学储能电站，共同特高压输电，将电送到东部沿海经济发财地域。东南部、中东部和南部，火电厂密集，适合抽水蓄能，共同高压输电网进行输送。东部生齿密集地域，适合散布式光伏、低压配电网共同“车网互动”来储能和发电。

国度成长和鼎新委、国度能源局印发的《“十四五”新型储能成长实行方案》提出，到2025年，新型储能由贸易化早期步入范围化成长阶段，具有年夜范围贸易化利用前提。在相干政策的撑持下，估计会构成万亿级的“车网互动”的聪明能源的市场范围。

为增进中国储能范畴的成长，笔者提出以下建议：第一，鉴在储能是实现“碳中和”的要害之一，要进一步明白主流储能手艺的计谋地位；第二，明白储能在新能源成长中的脚色定位，进一步增进能源布局变化；第三，增强储能相干的要害手艺研发，特殊是增强年夜数据、云计较等电网聪明调控手艺攻关，在电解水和燃料电池的焦点材料，高效氢气制备、储运、加注等方面获得本色性冲破；第四，扶植“车网互动”车联万物（V2X）的根本举措措施；第五，健全多条理同一电力市场系统。

（作者为中国科学院院士、汽车动力系统专家、清华年夜学传授）

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