原标题：双碳目标之下的储能探索
大家好，我是来自中储国能的CEO，我叫纪律，今天非常感谢大会的邀请，有这个机会介绍一下我们的压缩空气储能技术。
今天我向大家介绍的报告名字是双碳目标下的压缩空气储能产业的发展机遇和挑战。首先介绍一下整体的报考内容，第一部分是背景介绍，第二部分是关于压缩空气技术的介绍，第三方面介绍我们这个团队在这个技术的研发和产业化的进展，第四部分是针对这个技术方向未来需要我们做的一些工作。
首先介绍整个行业的大背景，现在双碳目标的提出，对各行各业都有一定的影响。首当其冲的是能源领域，会加速能源革命的进程。我们现在一直处在能源革命的进程中，能源革命一条主线就是我们未来零碳的风光发电要成为主流能源，替代传统的化石能源。但是风光技术要大发展，先天的问题，间歇性、不稳定性、周期性，不是人为可控的问题需要得到解决。节能是一个根本的调节手段，可以实现风光技术的大发展，所以它也被称作能源革命的重要支撑技术。
储能不单单是能源革命的重要支撑技术，也是工业革命的重要支撑技术。我们国家对于储能也是非常重视的，在“十三五”规划里明确指出要大力推进储能的发展，在今年刚刚出台的“十四五”规划，先后四次提到了储能，特别是提到了三种未来主流的新型的储能技术，包括有电化学储能、压缩空气和飞轮。
储能在电力系统的发、输、配、用多个环节都有很多应用，概括来说有18种应用，不展开讲了。目前储能的市场，整个储能行业还算是发展的初期。截止到去年底，全球的储能装机占电力总装机的比例是2.7%，在我们国内，截止到去年底，中国的储能装机是35.4Gw，占比是1.6%，低于世界平均水平。未来随着可再生能源的大发展以及以新能源为主体的构建，储能未来增长空间是非常大的。不管是国内还是国外，专业机构的预测都是在未来20-30年过程中，我们储能的装机规模从现在的1%、2%点多，提高到10%、15%。
目前储能技术很多种，物理储能、化学储能、电磁储能，以及现在有一些新的储能技术，包括上一位分享的氢燃料电池。不同的储能技术有不同的储能特点，适合用在电力系统不同的领域。现在电力系统对于储能的需求，有需要大规模长时的，比如做调峰、能源管理，有需要做短时、瞬时反应的。打个形象的比喻，比如有点类似于都叫运动员，有一些适合跑长跑，有一些适合跑短跑，储能也是一样，没有某一个储能技术可以解决所有电力系统对于储能的需求，基本是齐头并进发展的态势。
压缩空气储能是一个典型的大规模长时的物流型的储能技术，它的基本原理，比如有余电、废电，电无法利用的时候，通过电动机驱动压缩机，把空气压缩储存，将电能转换为机械能，转换为空气的内能。需要发电的时候，将高压空气释放，驱动膨胀机转动，连接发动机发电，将压力能转化为机械能，转化为电能。发电过程跟传统的火电、水电做功原理类似，只不过发电的介质不一样。压缩空气储能的特点，首先是规模可以做得比较大，单机可以做到100兆瓦以上，储能容量4小时以上。初投资、建设成本、运行成本都比较低。整个系统全是机械设备，设计寿命在30年以上，检修维护做得好，到四五十年也是可实现的。同时没有任何污染物的排放，空气也是不可燃的，安全性比较高。最核心的过程是调峰，削峰填谷，同时可以做电压稳定，运行起来可以做调频，也可以做一些应急响应、备用电源等。
压缩空气储能这项技术并不是非常新的技术，上世纪70年代、90年代，在德国和美国都建有百兆瓦级以上大规模商业级电站，但是我们都称作是传统压缩空气储能，来自燃气轮机的一项技术，过程中有一些技术瓶颈问题，导致后面的推广遇到一些困难。传统的系统主要有三个技术瓶颈，首先需要找一些大型的储气洞穴，再有对化石燃料有依赖，第三是当时的技术水平比较低，转化效率比较低，损失比较大，整个系统效率在50%左右。现在各个国家在开发一些新型的压缩空气储能，主要的技术路线有6种，但大家的思路基本是一致的，解决传统的三个技术瓶颈问题。首先可以通过空气的高压气态或者低温液态液化，再有，空气压缩过程，充电时压缩过程本身要产生压缩热，可以蓄热技术，在充电时把压缩热回收储存，需要发电的时候，把压缩热传递给空气，做功发电，这样就不用再跟传统系统一样燃烧天然气了，对化石燃料没有依赖，同时实现零排放。再有，现在多耦合多设备，做系统集成控制，整体提升压缩空气系统的效率。目前已经实现的系统比传统系统提升了10-15%的系统效率。已投运新型压缩空气储能系统全有5家单位实现了，真正做到10兆瓦的目前只有我们中科院中储国能一家。
下面介绍一下我们自己团队在这个领域的工作进展情况，我们这个公司叫中储国能技术有限公司，是中科院工程热物理研究所，进展还是非常顺利的，多轮融资现在已经融到6.1亿。中科院工程热物理研究所是从2004年11月份开始压缩空气储能研发，我们团从千瓦级起步，做到10千瓦，在2013年在河北廊坊建成1.5兆瓦系统，今年年底计划在张家口建成国际首套的百兆瓦。我们团队是开展压缩空气储能全套的技术专家，具有完全的自主知识产权，这是我们最核心的竞争力。我们目前的团队，研究所那边技术研发团队一共是150人，有100人的职工，50人的学生，我们产业化公司这边是36个人，主要是以市场、商业化团队为主。目前整个团队在压缩空气储能的论文数、专利数在全球都是排第一的。压缩空气储能技术是长周期、大投入的高新技术，我们到现在为止是第17个年头，100多人的团队做了大量的研究，而且这块需要前期大量的投入，我们累计申请的科研经费到位6个多亿，其中3.5亿投在了平台建设上，累计建成了54个实验台，建成了两个实验基地，去年在南京启动了百兆瓦平台的建设。我们目前已经建成的项目是4个，1.5兆瓦的效率大概在52%左右，10兆瓦的效率大概在60%，虽然规模放大，整个系统的转化效率会进一步提升。这里面60%的效率就是我们充电时消耗1度电，最后发电时能发出0.6度电。我们目前正在做的工作是在张家口建国际首套的百兆瓦项目，基本上能同时给几万户居民供电，是大规模的储能电站。整投资是8.4亿，其中系统的造价是7个亿。这个项目我们在2018年获批，也是国家级的示范，2019年开始前期的手续，去年6月份开始土建施工，目前的进展是在今年8月份所有土建施工完成，所有设备加工完成，今年9月份开始设备安装，计划是在今年年底我们要完成调试，能够实现试运行，也是抢在冬奥会之前，也是给冬奥会绿色奥运献礼的项目。这个项目是风光储项目的一个部分，储能主要是配合风光发电上网功能。
我们目前储能的性能在全球领域已经比较领先，2016年建成的10兆瓦系统效率是60%，当时达到了全球所有压缩空气储能项目里最高的效率。今年年底张家口项目如果建成，设计效率是70%，应该是新的里程碑。压缩空气储能主要的应用还是在电源侧和电网侧，主要的客户还是以电网公司，包括一些能源的发电集团为主。中储国能公司在今年张家口项目已经获得了第一个订单，7个亿设备采购订单，同时今年我们会启动自主研发的核心设备生产线的建设，计划在2023年完成产线的建设，期望订单能达到每年4到5个左右，产值在30亿。2025年每年的订单能够实现十几个订单，一个订单大概是在6-8个亿，能够实现百亿的产值。后续随着我们团队共同努力，能够保证压缩空气储能一直处于领先的地位。
压缩空气储能目前面临的几个问题，四个方面，首先是压缩空气储能系统性能可以进一步提高，物理储能的极限目前是在70%左右，我们目前百兆瓦是70%左右的效率，还有5%的提升空间。再有是压缩空气储能的标准体系仍需继续完善。第三，压缩空气储能目前还是在示范阶段，还没有形成非常成熟的全产业链，随着产业链形成，随着规模化生产，未来单位成本下降的空间还是非常大的。第四，跟现在的定价政策有关，压缩空气储能目前还没有一个成型的定价政策，还没有形成可复制的商业模式。
针对这几个困难，我们也提出了一些自己未来发展的考虑。首先我们会进一步提升系统的规模，刚才提到压缩空气储能是动力发电装置，规模越大，成本越低，未来我们还是希望进一步放大规模，今年我们已经启动了300兆瓦系统的研发，争取能够进一步逼近物理储能75%的极限效率。再有是通过各个设备、各个环节技术的升级迭代，可以进一步提升系统的性能，包括自动控制方面的优化改进，大数据或者云计算的引进，能够把整个系统的智能化程度进一步提高。第三方面，我们产业化公司的目标就是把压缩空气储能进一步实现产业化，规模化生产能力的实现，规模化生产以后降成本的空间还是非常大的，希望把我们的初投资、全生命周期、运行维护的成本都进一步下降，使它的经济性更好。第四方面，加强技术，毕竟算是一项比较新的技术，加大应用和推广，真正靠工程项目的实现，能够让整个电力行业对这项技术的接纳程度更高，能够实现它未来规模化的放大和应用。
最后是结束语，现在双碳目标的提出，对能源领域、工业体系包括全社会都会造成深远的影响。储能这项技术也是现在能源领域非常热的方向，也是被称作能源革命，包括未来构建以新能源为主体的新型电力系统核心的关键支撑技术，有非常重大的战略意义。压缩空气储能算是一个比较新的储能技术，是典型的适合长时大规模应用的，特点就是规模大、成本低、寿命长。目前中国在这个领域已经走在了前列，我们的技术层面包括产业应用层面已经取得了一些阶段性的成果，已经具备了未来规模化发展的基础。后续也希望通过国家政策的支持，同时电力行业各个企业的支持，与我们团队、公司的共同努了，能够把压缩空气储能产业发展起来。
我今天跟大家分享的报告内容就这些，感兴趣的也可以做进一步的交流，谢谢大家。
