周孝信：新一代能源系统的建设发展目标和关键技术

尊敬的各位专家上午好，非常荣幸能够参加本次储能会议，我本人长期从事电力系统仿真和系统稳定方面的研究，对储能没有多少研究，但储能是未来构建新一代能源系统和新一代电力系统非常重要的关键技术。

我今年夏天在美国加州参加会议，和加州公司就储能问题进行了探讨，困惑他们的主要就是管理和市场问题，他们希望储能成为他们监管的资产，就像安装一台变压器一样，储能的作用是多方面的，在电力市场中可以提供辅助服务，这个收益怎么算，就有不同意见了，既然说是被监管的资产，就不应该拿到这个收益，他们现在正在研究讨论这个问题，美国的电监会也没有很成熟的办法。目前江苏省在国内第一个做电网侧规模化的储能应用，这是走出了关键的第一步。

我今天给大家汇报的内容是比较宏观的，一个讲一下新一代能源系统，这属于能源革命的范畴，大家都知道，它的一些目标都清楚了，我就不赘述了。什么是新一代能源系统这个就不多说了，但是有一点我要强调一下，就是新一代能源系统是以电力为中心，以电网为主干和平台，它的主要特征有四点，第一是可再生能源优先，第二是集中分布并举，第三是各类能源综合利用，最后就是面向全社会的平台性、商业性和用户服务性。

那么新一代能源系统建设发展目标是什么?我们认为新一代能源系统的发展目标有六项，第一是实现非化石能源在一次能源消费中的比重，2015年12%，2030年到22%，2035年到27%，2050年超过50%，这是我们结合国家目标研究的结果。第二是实现非化石能源发电量比重由2015年的26%，提高到2030年50%，2035年55%，2050年78%。第三是人均用电量，由2015年的4142kWh, 提高到2030年6250kWh，2035年7000kWh，2050年达到9000kWh以上的水平。第四是显著提高电能在终端消费的比重，希望到2050年提高到40%以上，第五就是提高能源利用效率，目前只有30%左右， 2050年整个能源系统达到48%，第六是持续降低能源系统二氧化碳的排放量，争取二氧化碳排放量在2025-2030达到峰值后逐步降低，2035年86.9亿t，2050年52.4亿t。

好，新一代能源系统的关键技术主要有以下几方面，分别是高效低成本太阳能风能发电技术、高效低成本长寿命储能技术、高可靠性低损耗电力电子技术、新型输电和超导综合输能技术、安全高效低成本氢能生产储运和应用技术，还有能源互联网+和新一代人工智能技术。

我们说传统电力能源电力系统有三条局限，什么局限呢?首先就是条块分割的体制制约，不适应多种形式能源的协同互补，提高能源利用效率的能力受限;第二就是传统电力系统调节手段有限，不能适应高比例可再生能源场景下电力电量平衡，提高电力系统可再生能源电量占比的能力受限。第三是传统电力系统的市场机制，不能完全适应各种储能应用的市场化运作，源网荷各类用户应用储能的积极性受限。那么储能有什么优势?能源系统中储能包括储电、储热、储气等等，可实现多种能源在不同时空尺度上的中转、匹配及优化，促进电网、热网、气网的互联，提高综合能源系统利用效率。电力系统中，以储电为主，配合储热、储氢、出气，应对高比例可再生能源电力系统的源荷匹配问题，实现不同时间尺度的电力电量平衡。比如说对于高比例可再生能源电力系统，一个星期或比较长的时间太阳不行，或风不行，整个能源电力系统可能就要瘫痪了，所以要结合储热、储氢等等作为备用，从长远来看才能真正实现高比例可再生能源电力系统。

储能的应用需求是各种各样的，不同时间尺度、不同场合下的要求是不一样的，今天在座的基本上都是搞输电的，别的类型储能还是要关注，在未来能源系统中应用时要根据不同技术情景需求，综合比较选择适宜的技术。我们在做研究的时候，根据2050年高比例可再生能源场景，采用电力系统随机生产模拟软件分析，依靠大规模储能能大幅度降低弃风、弃光。

储能技术除了储电、储氢、储气以外，还有一种是储含高能量的储能电池，以锂空气电池、铝空气电池为代表的超高比能量电池，它的能量密度接近液体汽油，这有什么好处呢?比如铝空气电池，西部大规模开发可再生能源发电的时候，可以拿来电解铝，生成铝，做成铝空气电池原件，这个原件可以运到别的地方去，时间和空间都可以转换，比如说做成分布式的，这当然是一个设想，将来西部可再生能源发电完了以后做成电池器件，运输器件到内地、到沿海，这都是有可能的。下面是新一代能源系统和储能的关系，高效低成本长寿命各类储能技术规模化应用，有助于突破体制束缚，促进新一代能源系统体制机制创新;储能作为可再生能源基地和分布式新能源微网和主动配电网的必要组成部分，是实现高比例可再生能源新一代能源系统的重要基础，这是我们的理解。

好，下面说几句结束语，第一是建设清洁低碳、安全高效的新一代能源系统，实现能源转型，是我国新一轮能源革命的核心目标;第二是可再生能源为主的多元能源结构，安全可靠的能源生产和供应模式，供需互动的高效用能方式是新一代能源系统的主要特征;第三是非化石能源消费比重超过50%、非化石能源发电量比重接近80%，人均年用电量达到9000kWh以上，显著提高电能在终端能源消耗中比重，大幅提高能源利用效率，持续降低能源系统CO2排放量，是2050年建成新一代能源系统的主要发展目标;第五是重点研发高效低成本太阳能风能发电技术、高效低成本长寿命储能技术、高可靠性低损耗电力电子技术等6类关键技术，将对未来能源电力系统各环节的发展形态、系统整体效率、运行控制和运营模式带来全局性影响;第六是发展高效低成本长寿命储能技术在新一代能源系统中广泛应用，满足高比例可再生能源电力系统调峰调频和终端用户高效用电用能需求，并有助于促进新一代能源系统体制机制创新。储能作为可再生能源基地和分布式新能源微网和主动配电网的必要组成部分，是实现新一代能源系统的重要基础。

我今天的汇报就到这里，谢谢大家。

 (根据录音整理，未经讲演者审阅)