中国储能网讯:2017年4月24-26日,第七届中国国际储能大会在苏州香格里拉酒店召开。大会期间,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会与英国伯明翰大学联合主办、TÜV SÜD公司支持的“国际储能专场”于4月25日上午成功举办。会议共邀请7位专家分享精彩观点,主要内容梳理如下:
国网全球能源互联网研究院高级工程师、博士 金翼(主持人)
金翼:各位早上好!我是今天的主持人金翼,我来自国家电网全球能源互联网研究院,我是研究院的高级工程师。由我来主持今天上午的国际储能专场。我们知道能源的发展现在是非常重要的一个话题,我记得在2015年的时候,我也参加过一个会议,当时是在北京,当时有超过500人参会。两年之后我来到了今天的这个会场,发现有1000多人参会,我们可以看到参会的人数有一个大大的增加,我们也可以看到这个话题正在吸引越来越多的人,大家越来越关注储能的技术,认为技术的发展是非常重要的,今天我们请了外国的专家跟我们进行分享。他们会给我们分享一些技术,他们有的来自于欧洲,有的来自于澳大利亚,来分享他们在当地能源储备技术的发展和最新的前沿动态,同时也能够帮助我们中国提高我们的储能技术的发展。
国际储能专场
Adriano Sciacovelli:中英热储能技术面临的机遇和挑战
英国伯明翰大学博士 Adriano Sciacovelli
Adriano Sciacovelli:各位早上好!首先我们今天的会议是由英国伯明翰大学和中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、南德意志集团联合主办的。
我们今天的专场是一个国际专场,但是我也希望在今天的专场介绍在英国储能储存方面技术的发展,通过这个技术的发展,也能够对我们的碳减排起到一定的贡献,今天我要讨论的问题就是这些,首先是热能储的基本的情况,背景的介绍,然后介绍整个热能储的情况达到10个数量级的水平,最后介绍一下我们伯明翰大学的工作。
首先全球面临一个挑战就是来控制全球变暖的问题,在2020年的时候,要将温度的控制在2摄氏度以内,这个是相对于工业化前的水平,我们希望理想的温度是控制在1.5摄氏度,这个都是为了应对全球变暖和气球变化的问题,尽可能的减少碳排放。
我们知道这个政策对全球变暖和碳排放的政策对我们这个行业的影响,鼓励我们要使用可持续能源的发展IPCC同时也提到了我们要将温度的上升控制在2摄氏度之内,我们必须要大力的发展可持续能源,提高能源的利用效率,如果要达到2摄氏度的标准的话,我们必须要很好的控制能源的储存和利用。我们发现在热能的利用方面,包括用于采暖和冷却方面占到了整个能源利用的54%,同时在采暖方面产生的二氧化碳排放量占到了总排放量的38%。同时我们发现对于制冷方面,空调和冰箱耗费的电量在英国来说占到了总的耗费电量的10%-14%,对于全球的数字,我现在还没有特别准确的回答,但是我们估计是在10%-20%的水平。
提到了挑战,我们也要提到机遇,我们有什么样的技术可以来应对这些挑战呢?比如说我这边提到的四种不同的方式,第一个就是智能电网技术的发展,同时还有储能技术的发展,虽然这只是整个能储当中的一部分,但是是非常重要的一部分。所以我们要考虑能储技术的发展。对于需求方的方面,我们要来想想在用户的角度如何提高应用,另外采取多样化的发电模式。
在能储技术方面,这些传统的技术上面,我们可以看到其实没有什么特别多的多样性,对于能储体系来说,对于能源的供应,以及到终端的消费者,都是直线性的对应的关系,但是我们考虑未来的发展,所以我们可以看在供需的两端可能是不存在完全对应的量,比如说可能会存在供过于求或者是供不应求的情况所以我们在这个过程当中就要考虑如何更好的储存能源,当供过于求的时候。比如说当能源出现过剩的时候,我们可以对能源进行转换,通过一定的渠道或者媒介,把它传输进能源储存的设备当中,当出现供不应求的时候,从能源储备的设备当中,把能源以各种各样的形式运输出来进行转换,再次进入能源的网络当中,供给给终端的用户,这样可以极大地提高能源的利用效率和分配效率。
通过这张图我们可以看出,我们未来的能储的系统,我们对未来能储系统的设想,更加有效率。这页可以看到一些新的机遇,就是服务于未来的能储行业,在我看来,其实有两个层面我们可以继续进行努力。第一,我们要大力的发展可再生能源,这当中就包括对于热能整合的问题,比如说我们对于太阳能集中发热,或者是通过太阳能的集热的体系,还有通过太阳能的采暖或者是冷却的体系。另外就是对于可再生电能的整合,比如说通过调风的操作,或者是对于电能负荷分配的工作,或者是从更大的层面,比如说锂网的考虑,最终实现从能量转化到热量,或者是转化成天然气的资源。
第二个努力的层面是提高能源的可利用效率,通过提高能源的效率,我们可以提高现有的整个能储体系的效率,比如说从行业的层面,我们可以来思考如何更有效的利用沸热的问题,同时对于整个加工的,还有整个操作的流程实现更加的优化,来提高能源的利用效率。从发电的层面来说,比如说这当中涉及到热力的发电站,同时涉及到我们用热点联供的系统,对于建筑内我们考虑在建筑内的采暖和空调降温的运作当中如何提高效率,同时在一天当中或者在季节当中,用电量的不同我们如何实现调峰填谷的分配或者平衡。
举一些全球上的例子,在能储技术方面的进展,比如说这边是奥地利的一个热水的罐子,他们使用的一个热能储蓄的塔,效率可以达到2GW时。这显示的是蒸汽的蓄压器,上面是槽形剖面的太阳能集热器,太阳能塔还有剖面的盘子形的太阳能集热器。下面这个图是冷罐和热罐,通过导油罐,将两个罐关联。
我们在这方面的研究是什么情况呢,主要是在伯明翰大学,现在我们面临着一些挑战,首先我们发现我们面临技术的发展,可能当中存在着温度的差异非常大,从极低温的温度一直到特别高的温度一直到超过1000摄氏度的温度,我们采取了一个多管齐下的方式应对相关的挑战。比如说我们希望创造出更多的储能的材料,同时对于储能设备的方面也希望进行创新,还有储能的应用和系统的整合,并且提高储能的经效率和相关的政策配套。这边也显示了伯明翰大学研究的机构,还有研究展示的示范点。左上图显示了我们试点的项目,右上图是我们的实验室,我们现在对实验室的投入其实已经超过了1500万英镑。下图展示的是我们研究中心,我们为了研究中心的建立增加了30个研究人员。
从这张图我们可以看到对于热能的储备方面,我们面临的挑战可以说是横跨10个数量级的挑战,比如说从储能设备材料的开始一直到整个系统的整合,我们刚才举到的那些例子,我们看到很多的例子是属于显热层面的。接下来我们可能会设置到对于水或者是泥浆的冷却,所以涉及到的技术可能会有相变的材料、潜热,我们将材料的形态发生变化来储存更多的热量。同时最后一张图显示的是热化的存储材料,上面显示的是在充电的时候,两个材料本来是合着的,现在分开了,在存储的时候就是分开的状态,或者放电的时候,两个放电的材料又合起来了。对于这个相变材料复合物的开发,会涉及到第一步通过扫描塑性,第二步就是进行制造这些材料,同时最后一步我们希望实现从规模上的增加,就是每天生产多少千克到每天生产多少吨。
我们大学在开发相变材料复合物的时候,比如说我们通过融化玻璃的材料,改变材料的形态,改变热传递的效率,这是我们过去的一年当中,我们都使用了怎样的材料,大家可以看看这张表上,我们看到是有不同温度的变化的,我们从负几度,一直到1500摄氏度都有不同的材料,对于这些材料进行实验,每个材料的性能都是不一样的,所以我们可以看到有炭性的材料和非炭性的材料,还有离子等等。还有下面温度比较低的材料,我们用各种不同的方式对我们的材料进行实验。
我们看看我们下一个面临的挑战,我们还有很多挑战需要我们急需解决的,就是我们现在都使用什么样的材料,我们使用越少的能源是越好的,所以我们把材料放到工厂的时候,我们发现想要确保的事情,这些材料能够发挥出自己最大的性能,这也是非常重要的,所以我们需要明白的就是整个物质的性能以及在整个工厂进行操作的时候,他们之间是怎么样进行一个化学反应的。在这张图片当中我们可以看到,我们希望使用一个效率非常高的,最后达成一个高效率的结果,然后储存更多的能量。
我们刚才所说的这些物质材料,他们都是有一个自己特定的功能的,我们必须要对于所有的零件都有一个最好的设计,因为每个都是不一样的,他们都会有一个非常大的变化,所以我们必须要有一个非常优化的热储能的安排。大家也可以在很多文献当中都可以看到,当环境是有所变化的时候,这些材料的性能发生会有一个变化的,因为在整个热储能的系统当中,每一个地方的变化都是至关重要的,所以当我们看看是怎么样进行优化的安排的,它们都是有各种各样的不同的材料来制成的。
最后一个我们面临的挑战,就是能源系统当中,整个热储能的整合,可以说整个热储能的状态,为整个能源系统来增添了一个动态的状态,非常重要的一点就是要了解这些新加入的新状态,对于整个系统来说,对于整个系统的化学反应来说究竟是意味着什么。这是我们的一些例子,我们在把我们的热储能系统整合之后,我们一些具体的例子,在传统的电厂当中,我们都有加入我们的热储能系统,还有一些柴油的热能发电机,还有一些空气液化等等,这些都是在我们大学进行的整合,给大家具体讲一个例子,就是我们现在面临的一个挑战。我们在大学,我们现在开发出了一个新的科技,就是液化空气能的储存,这个整个状态是基于传统空气的液化,包括还有发电和输配技术的整合。所以我们可以看到整个使用电是把整个的空气,把它温度降下来之后,把它液化,然后以液态空气为主要能量来储存能量物质。所以在非高峰的时期,用可再生的电力来液化空气的。当这个能量在释放的时候,就去使用一些可再生的能源,然后通过沸热蒸发的状态,驱动涡轮发电这样的效率是非常高的,是非常大型的热储能的技术,我们希望这样的技术能够大型的有商业的应用,能够达到过百万兆瓦的应用,现在使用在不同的行业当中。我们开发了这样一个技术,可以说是在过去十年当中的努力状态情况下,我们开发出来的,这个是我们具体工厂的照片,并且现在都是有分布的。我们可以看到这是我们一些实验的工厂,在几年前,这个工厂也是搬迁到了伯明翰,也与我们整个大学的系统来进行了整合,所以现在也是有了非常好的发展,已经过了实验的时期。同时,这个是500兆瓦在曼彻斯特商业化前的案例,所以可以看到过去的几年间,我们发展非常成功,我们希望未来找到更多的合作伙伴,使它商业化。
我们非常重要的一点就是我们要意识到,这是一个非常重要的,热能储蓄的系统,我们预测它的效率是非常高的,我们希望能够在未来有一个非常好的发展,它使用的是很多不同的材料,在整个供用端都有很好的技术使用,我们可以看到成本是非常低的,可以说是现在在热储能方面成本最低。
最后我想总结一下,在我的看法当中,我们的热储能都有什么样的好的优势。首先它可以通过很多不同的技术,比如说热化学等等,在热电、电器、天然气的能源系统当中,都能够带来很多的好处,可以说是在横多的领域当中都能够有非常长足的发展,为什么我们要在能源系统更多的了解热储能呢?很多情况下都忽视了热能的作用,超过40%的能源是通过热能来进行使用的,并且在热储能安装的能量,装机能量也是没有一个很好的评估,并且整个热能的优点可以说在各种各样的行业当中,现在大家对于它的了解还没有非常的深刻。非常明显的一点呢,在不同的市场环境下,很多人对这方面的了解不是很多,我们有什么样的技术方面的挑战呢?很多我们还需要一些更加系统级的方法来解决热储能很多的挑战,并且是非常多面的挑战,我们还需要很多工业界、学术界的合作,在经济方面,国家环境方面,我们都需要有一个更加好的发展,更加好的合作。对于热储能方面,现在我们还是一个比较尖端的技术,所以对于环境来说还是有良好的发展的,它有非常巨大的潜力。现在我们很多地方还是在实验的阶段,还急需我们进一步的开发。
给大家看一看我们在伯明翰跟很多的机构都在合作,这个跟大家看一下我们具体合作的伙伴,非常感谢大家,谢谢!
Johannes Roessner:日益重要的固定式储能电池的测试
TÜV南德意志集团中国区电池产品线经理 Johannes Roessner
Johannes Roessner:大家早上好!我的名字叫做Johannes Roessner,我是来自南德意志集团的,我们现在也更加的从研究的方面,越来越致力于新的市场的应用方面,首先我想要介绍一下我们的公司。
我们150年前就成立了这个公司,我们的目标一直都是希望能够保护人们,保护环境,并且能够一直致力于环境的发展,并且希望减少科技为我们带来的一些负面影响,我们希望科学技术的发展是在安全的层面上来进行的。
这个是我们公司一些主要的数据,如果大家有问题问我,我们可以会后探讨细节。我们的主要领域就是测试、产品、认证、检查、审计,同时还做技术支持和训练,现在我们还是在这方面着重我们的测试方面,这是给大家展示一下我们公司主要致力于哪些方面。
全球关于固定电池的市场方面,给大家做一个简单的介绍,在过去几周当中,在能源储存方面有很多的新闻,比如说Elon Musk3月份承诺要用固定电池解决供应电网的问题。美国的一家公司也宣布为每一个新房子配备固定电池系统,而且上周的时候有一个新闻说在欧洲最大的固定电池要在德国建立起来。同时在德国,去年新的家用的固定电池的安装增长了62%,今年的数字我们预计可能要增长到百分之百左右,所以我们可以看到在整个市场当中,有非常多的变化,我们问题就是为什么现在这个行业增长是这么快呢?只有当我们了解到为什么发展是非常快的,我们才能知道我们如何才能盈利。
在德国,装置的固定电池是有了一个非常大的增加,特别是他们的法律也有很多的保护和优惠政策等等,但是现在整个行业的状态是非常好的,现在政府也对未来有发展计划,希望未来有更多的可再生能源接入到我们能源网当中,所以政府也会加大这方面的投入,并且在去年已经达到了33%的数据。
大家可以看到这张图片上,可再生能源这么大的份额给我们带来了什么好处呢?我们可以看到这个是从2011年的数据开始当时德国决定说把所有的核电的厂来关闭掉,我们看到整个太阳能厂在风电是蓝色,黑色的是其他方面电能的使用,可以看到它还是一个比较稳定的状态的,大概都是一个正向的发展,但是核能是所有核电厂都被关掉了,所以发电量是零。这个对于所有行业都是有影响的。
主要我想要表达的一点就是大家可以看到,在发电量多与少之间,我们可以看到可再生能源和非再生能源的发电量是越来越大的,所以我们的问题是,我们是有非常多的可再生能源发电量的需求的,并且这个需求在不断地增加。但是在这个行业当中是有非常大的波动的,我们怎么样才能确保我们所有的设备都能够在一天24小时随时能够为人们提供足够的发电量,让人们想什么时候使用电都可以享用。一种方式就是通过采取能储的系统,就是在低峰期的时候把能量储存起来,在高峰期的时候把能量释放出来。我们再看能储系统的业务模式,首先看一下夜网的模式,在夜间的时候把电能储存起来,这个价格比较低,在白天高峰的时候,以高价再卖出去,但是现在这种情况已经不再适用了,因为由于太阳能光伏的发展,使得电量的价格下降了。所以我们可以看到这边股市上的变化实际上也反映了价格的变化我们可以看到德国股市的变化,所以再投资这个方面你已经没有办法赚钱了。我们现在两个模式就是互用的储能模式,比如说在自己家的房顶上安装太阳能板,进行能量的收集和储存。另外就是我们的公用的电网,就是我们的国家电网需要保证能够持续的进行全天候的电力的供应,所以能够保证不管任何时候发出来的电量都是满足用户的用电需求的。
我们看到第一个模式就是各自的家庭在自己家安装太阳能板,进行能量的收集,接下来几年在德国是跟强劲的趋势,因为我们在德国,实际上有这样一个政策,要对从上世纪90年代就颁发出来了,对于在自己家安装太阳能板光伏收集能量的家庭进行一个补贴。所以如果这个家庭安装新的太阳能收集器的话,他们都会得到补贴,可以大大降低他们的成本,所以基本上可以说对于德国的很多用户来说,如果他们在家里安装太阳能板集热的话,这个电基本算是可以免费的。而且他们通过这种方式收集的电能基本上可以自给自足。
第二个模式对于全球来说都是越来越重要的,就是对于可再生能源分享的问题,40%、50%的可再生能源,我们其实要把它利用起来,其实需要建立起大量的能储设备,同时面对用电的需求,会发生波动的情况,我们也会采取相应的措施进行应对。如果我们安装的是固定电池的话,大概安装的成本可能是每兆瓦是60万美元如果是采取的是燃气的发电机,安装成本是每兆瓦时148万美元,我们可以看到成本的差距是非常大的。同时使用固定电池,所以这个安装成本是非常低的。这个我们可以看一下现在我们已经安装的,或者已经存在的固定式储能电池的储能系统,对于高储能系统的要求呢,包括抽水蓄能的方式,另外第二个是备用能源的储存方式,其中包括里电子的储存等等。第三个是高功率的储能方式,包括飞轮增压等,第四类是户用的储能系统,包括铅酸电池等等。
跟大家汇报一下我们取得的成功,首先看一个比较常见的储能系统的组成,首先看到有一个容器,里面安装了一个电池组,保险丝可能会通过短路或者转换的方式进入到第一电压的转换,通过变压器变成中等的电压进行转换,最终连接电网,电网是非常敏感的,往往都是连接着全国各地的,所以这个时候政府就会非常的小心谨慎,对于电脑连接到的地区,这个过程当中会涉及到很多国家性政策的制定,所以在这个过程当中,我们要考虑到政策的存在和影响。
首先对于全球市场策略的建议,我们认为可以分成几步,首先找到不同的市场当中适用的标准或者是行业的指令,或者是国家的政策法规等等。第二步就是看一看我们基于这样的政策,就可以做决定适合进入哪个国家的市场,或者进行自身的调节符合相关政策法规的要求。这个并不是很难,但是需要谨慎处理,如果不做谨慎处理的话,可能就会面临诉讼的问题风险其实是很大的,所以必须要有一种风险防范的意识,以免出现问题,所以这个过程当中需要我们进行风险的分析。我们可能会面临到一些什么样的风险呢?比如说化学方面的风险,防火,机械的整合、兼容的问题,还有防触电的风险还有跟电相关的风险,比如说可能出现短路、充电过量的情况。另外还会涉及到整个系统的有效性,同时使用周期的稳定性。
现在针对这方面已经出台了相关的政策和标准,但是还有更多政策标准的出台,这些标准都是正在讨论或者是正在开发的过程当中,相信在未来几年就会出台出来。如果你能够坚持得遵守这些标准的话,相信在这些领域进行发展就不会有太大的问题了。
接下来是资质认证的问题,对于进入市场的时候你需要一些资质认证你拿到了认证就说明你达到了相关要求和标准,一方面是你进入全球的各个市场,在不同的国家都是可以满足和适用的,所以市场的准入会更加的便捷,未来几年可能更加重要。我们可以看到现在国际的趋势发生巨大的变化,比如说英国的脱欧,美国的保护主义的抬头,都会涉及到很多的国家不同的市场,会出台一些新的政策,或者是规定,所以要确保你能够满足这些政策规定,或者是标准的重要的。同时获得资质认证也是说明你的产品质量受到了认证,这也是对消费者负责任的态度。
这个标志是我们对于储能电池认证的标志,我们会根据不同的标准进行综合的测试,所以通过我们的测试,可以说明你基本上可以满足很多相关政策的要求和标准。比如说你可以说只选择只针对安全性测试,还可以对性能进行测试,这个测试是非常的灵活的。
比如说对于安全性的测试,其实也是分很多等级的,比如说有基本的安全测试,也有功能性的,更高级的功能测试,对于我们南德意志集团来说,我们是独立第三方的质量认证机构,我们在欧洲都是非常知名的集团,我们现在也在逐步地扩大在全世界市场上的影响力,包括中国。
下面我向大家介绍一下我们提供哪些服务呢?我们其实不光提供认证服务,我们还提供很多其他的服务,比如说这边我们展示了一些,比如说一些相关的培训,全球市场准入的问题,包括网络安全性的问题,电池的测试问题,还有功能安全,CCC的认证和注册问题。比如说我们在新加坡就建立了网络性认证的中心,这个就检验了在虚拟领域涉及到互联网领域的电池安全性的问题,三分钟之内就可以发现系统内被黑客袭击的事情,三分钟之内就发现有一个黑客曾经试图要侵入系统,所以如果你们安装了大型的系统的话,而且有可能会有被黑客袭击风险存在的话,这个其实就有可能会有黑客进入,就会给这个系统带来致命性的威胁,它可能会对这个系统进行一些篡改,就有可能会导致整个系统的断掉,所以这个问题在接下来的几年也会越来越重要,随着互联网的发展。
总的来说,南德意志到底是做什么呢?我们就是为了帮助客户更好地管理风险,化解风险,比如说我们看到左边这幅图,如果有一个风险的存在,你不知道,大众也不知道,就相当于是一个炸弹一样,我们的目标就是帮助你提前的识别风险,并且很好的进行管理和化解风险。
我们会进行哪些测试呢?我们会进行安全性的测试、防穿透测试、短路测试,充电过度的测试,第二是环境类的测试,比如说出现扰动或者是过与潮湿的影响,第三类是电力的测试。
再举一个例子,我们进行了一个测试,因为固定式储能电池的扩展是跟重要的,在电池扩展的过程当中,涉及到方方面面的因素,可能也会带来一些潜在的风险,比如说有一个电池出现了一些问题,或者操作不当的问题,就可能会导致热量的溢出。比如说中间这个红色的电池出现问题的,它可能就会影响周围这些橙色的电池,如果没有很好的风险防范和控制措施的话,就有可能出现一个电脑出了问题,对整个系统出现不利的影响,甚至可能会导致整个系统的崩溃。
我们也做了很多相关的测试,比如说在欧洲很多的模拟测试当中也都进行了,来测试这个电池的安全性,我们把电池放在我们的测试室里面,我们通过连接来进行测试,这边我们有一个测试短路的设备,我们打开这个设备看一看会发生什么样的情况,这样就可以帮助我们的客户提高电池的质量,并且尽可能地在早期就能够识别出一些危险,能够及时地改善这些问题,避免大规模生产,投入了很多成本之后才发现问题造成的损失。这是我的联系方式,如果大家有什么需求,请大家随时联系我,谢谢大家!
Seamus Garvey:基于全钢的储热和高压空气储存技术压缩空气储能系统
英国诺丁汉大学教授 Seamus Garvey
Seamus Garvey:非常感谢大家!
我跟大家讲,可能大多数人都不知道什么叫压缩空气储能系统,即使很多人了解这个压缩空气储能系统,对这方面他们更多的是对于热能的了解,热气方面更多的了解到的是热能,今天很多的讲者也讲到了这个方面,我今天想讲的是热能储备,是不是可以以后有一个非常良好的发展,这是一个非常简单的问题,也是比较积极的,我也会跟大家讲一下我的看法。
我的演讲分为五个部分,首先我会先来讲一下CAES这个系统是三个方面进行的。第一,可以在地下进行储存,如果说你的容器是非常大的话,性价比是非常高的,整个热储能并不会花费很多钱,经常可以说是非常性价比高的状态,当你注入空气,就不会有那么多的压力,一般人觉得这个是比较好的,性价比比较高。
第二个大家可能比较了解,这是在德国的Huntorf工厂,它也是使用压力的,是从50bar-70bar,还有一个性价比很高的储存方式就是在数下进行,大概是几十年钱开始的方式,当时人们觉得是是不可能发生的事情,现在大家接受了这个观点,特别是有几家公司作为他们的主要发展方式,把它真正致力于商业方面发展了,我也是这两家公司的其中股东之一,因为我觉得这是一个性价比非常高的方式,同时经济性也是非常高的,特别是在深水下进行储存的,并且非常好的一点就是压力是恒定的,这个也是非常吸引人的一点。
这个是几年前我的一张照片,当时我和这个产品的一个照片,但是今天我要讲的主要还是储存空气的很多方法都是在罐子当中进行储存的,在美国也有好几家公司现在致力于这方面的研究发展,大家首先想到的一点就是说使用罐子进行储存,比水下储存是昂贵的,会有几个公式,但是这个公式不重要,重点是不管大和小,其实并不是重要的一点,不管罐子大和小,对于每一个单位的花费一样的,大压力是好的,小压力是不好的,你使用罐子的话就要想想怎么使用大的压力。
下面讲讲使用这个系统的时候,成本是什么样的,特别是钢罐子和钢热罐子的情况下有什么样的成本,这样的情况下成本低很多,特别是过去几年成本直接下降,以前钢铁是比较好的,现在钢铁行业不景气,但是从另外一个角度来看是机遇,因为对于很多的工厂来说还是一个比较好的机会让他们进行发展,降低钢铁成本可能会让人们重新想一想在钢铁里面储存高压空气是不是有很大的成本效益,所以说,在所有的系统当中,热储能的管理都是非常重要的,你储存的很多的能量,有一些是储存在以热气的方式储存的,当我们想想这种方式的时候,我们一般会用的系统是双罐系统,所以我们会有一个非常低的成本,这个还是非常吸引人的。但是他们不是唯一的储存能量的方式,当然我们还有其他的一些方式,比如说现在在欧洲,我们用左边这个阿代尔系统,也是一个非常成功的储存系统,这是2006年的时候,美国开发的系统。这都是现在比较成功的发展,最重要的是他们希望能够使用钢铁管道和其他的介质进行结合起来,这个和只是使用钢铁管道还是不一样的,所以我们先来看一看,我们先假设,钢铁假设说热量是一致的,这个是不好的,因为这个热量可以说是可以跟其他的介质非常低的热量。钢铁的成本现在也并不是很贵了这个还是比较好的。同时钢铁可以承受的热量区间是比较好的,这个状态还是不错的。所以我们做一个非常简单的计算,我们每生成1000瓦时的热量,实际上只需要7.9美元。当我们想用其他的方式的时候这个价格是15美元。所以说我们真的是可以把它想做是一个我们真正可以使用的储存能量的方式。所以我们现在要先一项想,我们国家要精确的来看一看,整个的状态并不是恒定的,当温度进行改变的时候,整个热量也会改变的,这个是我所使用的一个公式,我们看整个的状态就是这样子的,可以通过这样的公式有一个更好的计算,我们可以看看在整个钢铁当中有多少的热量,是从450-650,以及可以储存多少量,这是一个公式,这个公式也是不重要的。我们可以看一下这是507,我们可以储存多少的电力呢,大概只有一半的数字,所以说我们可以看到使用钢铁还是非常好的效果。
我们现在来看看使用钢铁有什么样好的方便呢?如果我们把钢铁进行对比的话,我们可以看到它几乎的含量是恒定的,那这个是很好的。我们真正需要的是什么样的状态呢?就是我们需要它是一个非常恒定的,大家可以看到在200摄氏度到600摄氏度的情况下,几乎就是在1.9左右进行摆动。大家可以看一个对比,同时我也使用了其他三种不同的介质,红色是空气,绿色是铝,大家可以看到钢铁和空气几乎是非常相象的,这是非常好的,意味着它性能非常好的,对于储存能量来讲是非常好的介质。我要讲的就是我在中国可以买一个有压力的罐子,还不到25美元,如果有人想要这个公式的话,欢迎大家在会后跟我交流,很多地方都可以买到,价格非常低。通过计算来讲你可以算有多少能量呢?它的性价比是非常高的,所以价格是非常吸引人的。
我们再来看看整个系统是什么状态,我选择做了一个非常特别的能量储存系统,但是我跟大家讲的,主要的特点就是有两级的压力的,但是它只有一级的释放它所有的热力、热压都储存在罐子当中,但是压力一部分来自冷却,一部分来自加热,同时通过太阳能的照射,能把更多的能源释放出去。所以现在我就用这个给大家讲解一下,就是一个热能量的转换器,不仅是转换器,同时还能储存热量。这是我的一些数据,空气储存是250bar,并且压力是恒定的,所以说当空气出来的时候就把水压进去的,所以压力是恒定的,我的温度也是在这两个数字之间,大概是127摄氏度和600摄氏度之间。另外我这里是有两个热能储存的罐子,这个大家可以看到整个系统,在7个小时之后,会停止工作5个小时,所以每天24小时会放电7个小时,充电7个小时,中间都是有休息的时间的,这个是比较大型的储存器。我所真正需要的空气大概是非常多的,是249吨,我还大概需要477吨,所以就需要有更好的性能。如果需要更好的性能,就需要有更多的钢,大概是1.5倍左右。这个是我计算的方面,还是有一些公式,但是我就不再给大家解释了,我放在这里只是让大家相信我很会做这个计算。
这个我们可以看到上面是热的,在下面是冷的,冷端在终端有很多的管子,每一个管子都是这样的状态,我们会有不同的数字,所以会有非常多的管子,对于每一个管子来说,我都会有一个不同的长度,如果我选择了这个长度,它就会告诉我这个管子多大,因为我知道我到底需要多少的材料,一旦我选择了这个长度的话,我就会知道这是多大的系统,如果我选择大的系统,管子就会大一些,选择小的系统管子就会小一些。
当我到底选多大的长度呢,还是看压力能减少多少?看看这个图片,这上面有些字没有显示出来,这张显示的是管子的长度和管子数量之间的关系。几乎就是直的一条线,大概的斜度是0.7,红色是长度和直径的对比。我记得他们应该是0.2的比例,在上面我记得好像是有10个管子,因为管子是非常大的。这边如果说我有10万个管子的话,是非常小的。另外我还对热转化做了一个计算,具体的我也不说了。我发现,当我使用更多管子的时候,效率是会增加的,整个热效率性能是非常好的,效率是非常高的,大家记得这边的数字是在不断地增加的。
我们做了一个模拟,假设说这边是温度,而这边是管子的长度,这边是当管子进行放电的时候,大家来看一下,现在已经是有越来越多的电量储存在里面了,红色是空气的温度,蓝色是钢铁的温度,大家可以看到这两个是完全一样的温度了,在右边完全不会有温度的降低,所以我们是有热量的损失的。我们可以看到在这边如果有温度降低的时候,还会有一个不好的事情,最后温度其实不会再升高了,但是这个其实还不算太糟。大家可以看到这是不同管道数量的对比,所以我们看到它逐渐冷却下来。所以1000个管子的时候,我们知道管子是比较短,我们可以看到这种方式储能的话,效率是非常高的,大概96%的储能效率,大概50千瓦时之,这是97的效率,这个就不是热转换器了,因为我做这个系统的同时已经做出了热转换器的功能了,所以做一个总结的话,就是我们做钢材的管子,来进行热量的储备,可以直接购买钢材的管子。你需要做的就是把管子安装在系统里面,连接集热器,这个在成本上就会有一个比较大的降低,同时技术进步。同时可以减少热能的损失,这个是展示了我们在近几年召开的会议,在海外关于能源储备的会议,如果感兴趣的话,大家可以去查一下2017年的会议,获得相关的信息。
John Lemmon:高度分布的未来电网和能源互联网
神华集团北京低碳清洁能源研究所分布式平台负责人/前美国能源部APRA-E项目负责人 John Lemmon博士
John Lemmon:谢谢大家,谢谢主办方邀请我参加今天的会议,我来自于神华集团北京低碳清洁能源研究所。
首先来介绍一下我们的研究所,我们属于一个非常大的能源集团就是神华集团,我们研究所是成立于2009年,由神华出资建立的,我们研究所有非常多的顶尖的科研人员,在全球来说对于清洁能源技术的开发来说,其实神华集团都是走在前列的。从这张图上可以看到我们北京研究所基本的情况,我们主要在研发方面的成绩,可以看到有六个方面,包括清洁碳能源的利用,这是神华能源传统的业务,右边有三个新的业务,比如说关于水的处理还有氢气的利用,还有分布式能源。最近我们在全球的合作项目也逐步的增加,比如说提到在美国加利福尼亚州共同合作的项目,跟氢气有关的。最近我们在德国建立起来一个新的基地,主要是针对光伏太阳能的,这是神华集团的一些成就。
今天我主要讲到的就是发电的问题,可以从这张图上看到,中央的电网是在不断地进行升级和改善,在这个过程当中我们可以实现一个双向功率的流动或者是兑换,在煤炭能源、可再生能源储备方面来实现一种分布式的能源技术的进步。这条线是风能,上面这条线是光伏,这条线是我们称之为分布式的能源,分配网络,所以我们可以看到从上面这幅小图就可以看到分布式的网络,可以实现双向的能源的沟通或者是对流,这个就是我们最终称之为理想型的电网。
为了达到未来的高分布式的电网结构,我们需要采取一些措施,这里也需要很多国家相关研究机构的协作,包括来自中国和美国的研究机构,这个实际上是由上到下的研究机构,首先有可再生能源和能源储备系统的高度的普及,下面这幅图可以看到通过发电进入电网,然后再分配到不同的分布式的设备当中,然后在这个过程当中,实现能源和数据的一个双向的沟通或者是流动。实现这样一个过程,有很多技术需要进行开发,比如说开发大数据,实现大数据的采集和分析,同时要加强控制,还有软件的开发,同时要努力的降低成本,主要是针对可再生能源的收集和存储,还有实现能源存储的低成本的问题,但是随着大数据技术的发展,慢慢这种成本会被逐渐地降低。同时我们需要推动政策的制定,来辅助这个过程的发展和相关的财政政策的支持,比如说融资政策的支持。这个过程当中我们还需要两个突破,一个是现有能源存储的成本还是有点高,另外就是建立分布式的能源管理系统。这张图显示的就是电网储能当中面临的挑战。储能对可再生能源的开发和清洁能源的普及是至关重要的,我们可以看到成本随着时间的推移会逐渐地的降低。今天高功率的应用,比如说高频的应用,现在是可以实现的,比如说看美国的PGM,都是可以通过这些技术来赚钱的,我们可以看到随着这条线当中,还看到关于功率的应用和能源的应用,这是随着技术的发展需要解决的一些问题。
我们在研究方面需要做出的突破,比如说涉及到材料方面和控制方面,比如说在材料方面可能会涉及到能源密度,这个其实是现在很多研究机构和公司都在从事这方面的研究。在控制方面,比如说PCS、反向变流等等方面的控制,比如说软件进行数据的采集,还有整合,进行能量架构的搭建等等。我今天谈到的主要是关于控制的层面,因为这跟我们整个大会的主题是比较相关的。
这是一个比较简单的成本分析图,我们看到这个分布式能源成本控制得怎么样呢?我们建立起这样的模型,所以我们看到的能储的模型比较了在高峰时段,比如说放电时段增加的成本,还有在充电时段的统一价位。
这幅图我对比了一下投资回报率,因为在现实生活中我们进行投资是需要有一些回报的,比如说我们通过调峰是否能够获得金钱上的回报呢?横轴就显示了资金的回报,成本的变化,纵轴就是ROI的回报率,如果增加一块钱的话,统一价增加一块钱的话,其实是很难,这个时候的回报率是40%,是很难赚钱的。所以对于能储的成本,进行大规模的市场推广和采用的转折点是要实现在2018年的使用周期当中,实现每千瓦时在200-300美元,所以在两到三年内需要实现这样的一个转变,对于统一价进行一个降低,这个实际上不管在中国还是美国来说,其实都是比较合理的价格。我们知道能储的价格,还有电池的价格在大大地下降,比如说看这幅图我们可以看到能储材料电池的成本,可以看到低成本的制作一直到包装费用的降低,到整个利用周期,他的容量,最终实现能源和发电量的增加,在整个循环这些,我们要把刚才提到的这些因素进入到我们的计算公式当中,所以我们实现系统整合和有效的控制,是能够降低能储技术的成本的。
我们逐步看一下探测控制和相关的算法,首先是进行探测和相应的分析,然后进行BMS的控制和算法,进行电能实时的控制电力发电实时的控制,同时要来考虑这个系统和其他系统进行整合,以及统一的控制,所以对于这个电池的成本,如果来降低和控制,以及如何使用这个电池是非常关键的。这幅图我们可以看到如果电池的成本降低30%的话,整个能储的成本设置将会降低30%-40%。在硬件方面左侧的蓝色是硬件方面,我们可以看到相应的硬件的革新对于系统成本的影响,而这边的粉色的软件,对于金钱上的回报,软件包括设计、服务的质量、管理等等。我们近几年北京研究所建立起了一个控制技术的管路,我们建立了大规模的能源管理设施,比如说我们的EOS的系统可以实现30%的节能,还有BEBB可以增加寿命的30%,我们推动算法的进步,同时还有控制手段的整合。最后是实现一个丰富的拓扑,使得整个系统的可靠性实现一个大大地增加。所以整个系统现在也是在美国进行了非常良好的测试,并且在很多地区现在也有所应用。最后我们可以看到我们现在有一个非常好的应用,所以我们都是在各种各样的设计方法,所以我们可以增加它的可依赖性,所以基本上来讲,我们现在把整个系统叫做NicerNet,所以有更好的依赖性,并且有自我学习的能力。所以说如果大家可以看看,我们所有的能源的系统,我们现在看到的就是有非常简单的系统,这是一个比较尖端的技术了。为了要实现这一点呢,我们基本上做的就是数据的云端,所以这个就是一个非常好的展示。我们在最下面有设备的一个第一层,会有第二层,我们取了不同的名字,第二层叫做薄屋,第三层叫厚屋,第四层叫云端,通过这样我们可以整合到一起,并且技术分析。
这个是我最后一张幻灯片,我们这个到底是在做什么呢?我们其实是希望能够实现一个实时的信息的追踪,现在我们所使用的方式是分层处理的优化,并且是有预定意的进行设计的,设计成本很快高,用户的交互性非常低,并且机器没有自主学习的能力。现在我们可以由很多好控制的方式了,现在我们有风行控制,并且用户的交互性很高,开放性很高,而且整个机器有学习能力的。
通过这样的系统,我们可以说建立起来了一个纳米级的电网,所以说我们是要有一个发电级,我们有热量,并且最后会生成电力,同时我们还要储存电力的空间,我们使用各种不同的电池。所以把所有的东西整合起来,有一个非常多极化,最后就可以形成我们这样的网络。这个是我们的样品,也是我们的实验品,通过这样的方式使用不同的算法就可以实现这样的状态,现在我们已经可以达到商业用途了,是实时的计算,可以看到整个状态带来怎样的利润。真正当我们来进行储存电子的时候,我们就可以进行一个很好的计算,这是我们大学真正实现的设计。
同时我们还有另外一个设备,是我们跟丹麦进行合作的,也是大概比较相似的,但是这个更多是学术性的研究,通过加强风力发电,整合多能源的系统更多的使用可再生的能源。
大家如果有什么问题,希望大家会后跟我交流。
Bruno:采用平行的固定床换热器减少热能㶲损失的研究
英国诺丁汉大学 Bruno Cárdenas Castañeda 博士
Bruno:大家早上好,非常高兴来到这个国际储能的会议和大家进行分享。今天我们主要研究的是在过去的一段时间当中我们诺丁汉大学所进行的研究,主要就是我们在通过平行的固定床换热器减少热能。
首先我先给大家介绍一下,在过去几年当中,热储能有非常高的关注度,有很多的研究现在也希望能够了解一下在这个方面很多不同的元素是如何影响性能的变化。比如说所使用不同元素以及放能和储能的一些很多不同的部分。所以今天我就希望跟大家讲一讲这个方面的一些原因等等。这种又高又薄的固定床是比较理想的,如果是比较高的话,由于在固定排放的过程当中,放射和本能损失会比较小,同时如果它是比较厚,又比较低的,其实也是有一些优点的,因为送负荷是比较低的,所以绝缘成本是比较低的,所以我们研究当中,我们可以细分为很多不同的配置,对于整个系统性能的影响进行了一个分析。所以说我们会来对比各种不同的纵横比。每一个小小不同的单元都是有自己独特的储存的,但是如果说它们同时进行红时候,整个的存储实际上它们所能够功效的损失其实是更小的,这样的情况下,它的效率就会更高。因此,我们需要了解到的一点,它们自己的每一个小单元,整体的纵横比是远远地小于单个的纵横比,所以我们有两种方式实现最后性能的提升。当然,我们如果使用很多的容器的话,我们的成本就会非常高,所以我们倾向于的方法是只使用一个容器,这样就可以只需要付非常小的成本就可以了。
所以在我们的研究当中,我们会进行一个对比,所以我们可以看到现在是选择了一个我们工作的状态,大概是24小时,这个时间还是比较长的。我们可以看到在最上面是达到10兆千瓦时的概念,电量储存量是可以达到76.39MWh,这个就知道了整个容量储存的最大是多少,是可以储存这么多的电量的。当我说电量的时候,实际上我们讲的就是整个系统能够给我们带来多少电。
然后我们必须做出一个选择,所以我们整个研究小组就做出了一个大概,我们使用的是压力空气的系统,在这样一个系统下我们进行了一个测试,所以就有一个在热端可以达到一个60摄氏度的状态,在冷端,大概就是一个比较低的温度。同时还有我们大小的问题,如果说它是小的话,对整个性能是不好,所以通过这样的方式我们就会觉得说在选择大小的时候,我们觉得大概它的直径是1.75是比较合适的。大家也会意识到说,这可能不是特别的富有逻辑,但是一会儿我会给大家进行解释的。
我们现在看到的图片,我们在整个系统的状态下,它是如何来进行操作的,在设计过程当,会增加一个热传递的损失,可以看到左边是75的状态,右面是50%,我们只需要看左边的就可以。右边是又高又薄的,左边的是比较矮,比较厚的,我们看到数字是7的时候,损失是最低的,损失越小,对环境的污染也就越少,这张图片当中,每一个图都代表了在四种不同的热损失的状态,深蓝色代表的是热转移过程当中的一个热损失的状态,浅蓝色代表的是当压力减少时候的损失,绿色代表的是在吸收出来、开采出来之后的损失,这个色它自行放电时候的损失,但是这个损失非常小,所以就没有显示在图表当中。我们可以看到在热传导过程当中,它的损失可以说是非常大的,因为实际上在这个过程当中,要根据整个状态整个系统表面积的大小,因为它的高度减少了,所以和空气接触面积就减少了,所以每一个切片温度之间的差异就有增加,在7的状态下,热损失是最小的。这张图片当中,我们可以看到整个系统当中,在内部发生的是什么样的状况,在左边的这张图,我们可以看到在热端温度的变化,随着时间推移的变化,我们就可以看到,这种比较小,比较厚的,基本上会保持着自己原有的温度,大概是823的状态,我们会有12个小时的充电,12个小时的放电,放电的时候可以看到温度下降是非常大的。对于在下一个阶段的充电的时候,会有更多的压力,因为它现在的温度更小了,最后机器的损失也是比较高的,这是我们不希望看到的,中间这张图我们可以看到在冷端的状态,我们希望所有的温度都达到290度以上,显然这是不可能的状态。
大家可以看下上面这张图,就是从我们刚才所说的,我们的热能在整个开采过程当中也是会有所损失的,当我们在充电12个小时之后,他们的温度是最高的,这也是比较不好的状态。我们可以看到在前面的状态,他们也能够比较好的保持住一个比较低的问题,能够保持时间的低温状态,充电的后期温度不断地增加,就意味着我们的热损失更多了,这个时候我们在两端都会注入冷空气,所以他们也会跟我们的系统进行接触,因此也会有一些热量的损失。
右边这张图显示的就是在里面,我们系统内部的压力状态,在整个过程当中,压力是不断地增加的,所以我们这里也能够看到,在这个深蓝色的线会需要更大的压力,这个也是不太好的,我们是希望压力越小越好的。我们刚才定义了一下,所以我们发现这个长宽比是7的时候是一个最佳的状态,现在当我们把固定床进行切分、细分的时候,具体怎么去做呢?我们看到随着分割出来的固定床越多的话,每个窗的高度和直度就会更小,每个长宽比跟原先是不变的,细分越多的话,总的直接就会越大,总的长宽比就会更小。
如果我们发现当颗粒物最大的时候,就是颗粒物的尺寸更大的时候,我们看左边的这幅图是显示了之细分的固定床数量,是由小到大的变化,可以看到高度细分之后高度是不断减小的,每一个细分直径都是在减少的。右边的这幅图可以看到总的热能用的损失随着细分的变化,也是在不断地减小的。大概降低了71%,所以我们可以看到可以实现一个很大的变化,总损失的一个减小,总的效率得到大大的提高。当我们增加到500个的时候,热能损失也减少了,灰色的的柱形体在不断地增加,因为热端和冷端比较接近,所以热风会不断地下降。
这个是我们之前的例子比较像,随着风格越来越多,我们对比20个细分和500个细分,20个细分是浅蓝色的线,500个细分是绿色的线,我们可以看出来热能贮存可以保持在823.13K,它使下阶段的热损失增加,因为进入液体的温度和颗粒度的温差会变大。同时分割的越多的话,温度也会降低,也会进一步的减少热能用的损失,因为和空气的温差大会产生热对流,进而产生热传递。我们提到了细分增多的话,压力会减少,所以流速会随着气压的下降,流速会减小,所以出水的负载就会减小。
同时横轴也是比较了细分的数量,从0到500,纵轴显示的是第二定律的效率,绿色是长宽比是5的时候,浅蓝色的长宽比是7%,深蓝色长宽比为10的时候,随着分割固定床增加的话,长宽比变小热效率也提高了,当长宽比等于7的时候,热效率是比较高的,可以达到94.06%这样的水平。当长宽比等于10的时候效率是96.68%。我们通过进一步分割的固定床还其他的好处整个固定床表面的面积减少,气壁的厚度降低了,进一步降低成本。同时当中颗粒物产生的压力,随着分割的增多而减少,因为每个细分的固定床减小了,固定就更强。另外还有长宽比减小了,长宽比等于1的时候表面积达到了一个最小值。从右边这幅图当中也可以看得出来,所以在这边可以看到一个比较最优的值,虽然不是最低的,但是是我们当前可以达到的一个最优值。所以随着固定床数量的减少的增加同时,同时也使得制造固定床的钢材量减少,这样也可以降低成本的投入,同时表面的面积减少可以降低绝缘,降低成本。对于固定床数量的增加带来的影响这边是一些固定的参数。
总结一下可以看到使用这样的方式,可以大大降低热能用的损失,我们使用260个固定平行床的设置,每个长宽比是7,总的长宽比是0.434,整个热能损失可以降低到71.6%能源效率可以达到98.29%。能源减少的原因就是表面积增加了,通过固定床空气的温差见效了另外就是我们发现对于泵来说,负荷也见效了,因为固定床的数量增加,这个比值也减小了。另外从长宽比的减少,使得总面积减小,使用的钢材和绝缘体材料减少了,这是我今天想向大家分享的内容,谢谢大家!
John Grimes:为什么2017年澳大利亚储能市场将会爆发?
澳大利亚储能协会CEO John Grimes
John Grimes:各位早上好!非常感谢主办方对我的邀请和金翼对我的介绍。
我们先从最高层来说一下,先了解一下全球的发展情况,下面再介绍澳大利亚的情况,接下来我澳大利亚的同时会介绍一下澳大利亚储能市场的政策。
先介绍一下我们澳大利亚储能协会,我们是一个非营利机构,我们的目的是帮助澳大利亚的储能企业实现盈利,包括帮助澳大利亚的储能行业实现发展。提起储能,当中重要的一块就是关于太阳能储能,我们行业的成员也有很多来自太阳能领域的,有大公司,也有小活动,可以看到我们协会成员的列表。这里有一些我们能源协会的金牌会员,就是最上面的企业,下面这一排是能源协会银牌会员的名字。
下面我讲一下关于世界当中的趋势,我认为世界上存在三大趋势其实是改变了整个能源行业的发展趋势,第一个趋势就是太阳能光伏能源成为了一个最廉价的能源。实际上我们看到这是在智利的项目通过报道我们发现在智利实现了一个史上最低成本的光伏价格,每兆瓦时29.1美元,对于当前的煤炭是每兆瓦时85美元。
这个是显示的墨西哥一个最低成本的太阳能的合同,这是一个高达1.8GW的电站,合同成本是每兆瓦时26.99美元。这是德国建立起来的太阳能光伏投标的项目相当于是每千瓦时0.06欧元,这是比澳大利亚的煤炭发电站成本低很多的。
这个是我们预测了一下世界上主要市场当中的成本的下降,这个是对于电网级太阳能光伏拍卖成本的下降所以我们看到了世界上一些主要的国家,我们看到基本上大部分的,就是右边比较集中的就是85兆瓦时以下。
在太阳能领域我们发现在每兆瓦时的价格出现了很大的下降,比如说1977年的时候是单价76美元,现在降到了0.3美元,这张图显示了全球范围内光伏电池价格的变化趋势。同时我们可以看到差不多每小时就会建立起两个风力发电机,每天就会安装起50万的太阳能电池板,所以我们发现太阳能发电其实是一个成本最低的发电形式。
我们看澳大利亚的例子,这是在布里斯班,如果在房顶上安装太阳能电池板的话,使用寿命是20年的话,是每千瓦时0.03美元,这个成本是非常低,其实是远远低于输电的成本的。正因为如此太阳能的发展才会日益迅速,我们看这是全球的发展的情况,从2000年开始实现了14倍的增加。
我们对它的成本做一个预测的话,这些都是一些全球知名的咨询企业,比如说德意志银行、麦肯锡他们做出来的预测,我们看出他们的预测发现锂离子电池组的成本会逐渐地降低,到现在基本上就是500美元每兆瓦时。但是现在走到今天这一步我们发现他的预测是错误的,现在就是他们预测一半的价格。2013年的时候差不多还是600美元的价格,到2016年就达到了73美元。
汽车制造商也积极地推动电动车的发展充分利用到了锂离子电池,我们可以看到在这个领域这个成本的下降,为什么成本在下降呢?我们看到这边主要的公司,比如说特斯拉在2020年的时候要建成35GWh的产量,还有其他的公司都在积极地发展太阳能发电,来提高容量,大概每年可以实现4.5GWh的增加。这里我们举了一个虚拟的电站,在电的价格增加的时候,可以把电卖回电网这个是充分结合了我们的互联网发展和技术发展的优势,现在有很多公司也都在使用这样一个科技可以优化公司的整个系统。在德国Sonnen公司是一个电池公司,他现在有一个非常有趣的提议,因为他需要把电池卖给电网公司,为了要帮助整个网络当中利益的相关者,他们希望能够免费的来把电池更换,然后为消费者提供这样的受益,我们觉得这是一个非常好的方法。
在澳大利亚,我们现在有很多的公司也在寻找一些方式,在把太阳能电池板安装在更多的家庭当中。同时在英国的公司,他们在未来也会在使用电池,同时在电动汽车当中,在白天的时候,都能够使用这样的方式。
现在在澳大利亚,每个人都知道我们未来要进入这样一个可再生能源,这样的趋势是不可逆转的,在澳大利亚是什么样的情况呢?我们现在已经有190万的家庭都已经安装了太阳能板,并且产生的能力可以说是非常多的,由于这么多人都喜欢使用太阳能源。现在很多人也在想,能不能把能源的储存系统加入这样一个太阳能系统当中呢?现在在宁通(音)这个城市他们也在使用这样的状态,可以在整个的系统当中,来增加一个新的设备,这样就可以增加系统的热储存量的效率同时在我们的网站上显示澳大利亚的系统都使用什么样的产品,所以大家也可以浏览一下公司,它在底部有公司的网址,大家可以记一下,之后看一看。
这样一个热储能的效率究竟是怎么样的,这个是在澳大利亚的公司,如果说你每天储存两次的话,有多高的花费呢?大家看到最低的是0.14美元,最高的是0.27美元这个价格是非常吸引人的,在很多的国家,如果不使用这样的科技,价格会达到0.45。在LG他们现在也是在使用这样的方式,现在通过太阳能和储存能源这样的方式,比电网还要便宜。特斯拉现在也在说希望在未来的六年间,他们能够完全实现这样一个热储能。举一个例子他们如果能实现一万美元的设备,他们就可以有一个非常大的,收益甚至比电的零售价还要便宜。
整个市场对于这一块如何来看呢?有有一个非常积极的预测,在去年的时候我们大概有7000到10000个系统是安装的到2020年会有24万所以这样一个小型的电源储存,不仅仅是在澳大利亚是一个非常好的市场机遇,同时在其他的国家也是这样的不仅小型的,中型的,大型的都是炙手可热的领域。
今年的3月份我们看到有这样一个新闻,我们的政府现在希望有100每兆瓦时的系统,在未来能够得以实现,现在也在不断地在这个方面加强,并且市场可以说是非常大的。并且还有水泵的方面,同时我们可以看到有非常大的潜力,同时在澳大利亚的大学,他们现在也在这方面做了非常多的研究,大家可以看到这个输送网络是非常大的。
最后给大家展示一下这张图片,这张片纽约在第五大道上1900年的图片,大家可以看到车在哪儿呢?都是马这儿只有一辆车。这张照片也是纽约第五大道1913年的时候,马在哪儿呢?同样一条街,整条街上全部都是车只有一只马,这就是改变的速度多么快。今天我讲这几个事情就是现在整个电价的下降,并且我们的信息技术的不断地发展,这些事情都造成了这样的转变,并且它发生的速度会比大家想象的快得多所以非常惊讶的一点,所有的政府和其他的领域机构,现在都是自下而上的发展趋势。
同时我再讲几件事情我们同时也是为在澳大利亚的公司提供咨询服务,我们在澳大利亚每年都会有这样一个活动大会的开展,在澳大利亚也是最大的会议。在下周也会有会议,可能在座的各位去参加还是太晚了,明年在4月10和4月11日有这样的会议,这是非常好的机会,让大家来到澳大利亚,介绍你们的产品。同时我们还有这样一个杂志我们可以把大家公司的信息全部刊登在这上面,让所有的制造商,所有的利益相关者在这个方面行业当中的人都能够看到。我们的会议结束之后,我们就要去机场了,但是随时可以联系我们,主办方也有我们的联系方式,如果大家希望有更多的消息,可以随时联系我,谢谢大家!
Wayne Smith:澳大利亚储能产业市场及政策
澳大利亚储能协会政府关系经理 Wayne Smith
Wayne Smith:大家早上好,今天我来讲一讲我的国家,澳大利亚,也是在Johannes Roessner讲完之后,我多讲讲政府的问题和政府的政策在澳大利亚如何实行的。
今天非常高兴来到苏州,这是我第二次来,这个城市非常漂亮,感谢主办方邀请我来这里。
澳大利亚是一个非常大的国家,也是一个非常小的国家,澳大利亚是跟中国大小一样大的,但是我们的人口只有上海那么多,这里有很多机会也有很多挑战,特别是能源和能源储存这方面。跟大家介绍一下澳大利亚,我们澳大利亚绝大多数的人口都是在里斯本到墨尔本这个区域,80%的人都是生活在海边的所以大家可以看到我们这边有全球最好的日照,特别是在橙色的领域有非常好的光照资源了。这对我们来说是一个非常大的机遇,如果想发展太阳能和能源储存的话。但是那个地方并不是人们经常居住的地方,人们不住的地方可能都是太阳能发展非常好的地方。
在澳大利亚还有两个我想提的地方,在澳大利亚人均使用太阳能的比例非常多,大概有20%的居住人口都是使用太阳能的,这就意味着很多的澳大利亚的家庭都需要有太阳能的储存的系统,这对于我们来说,我们认为澳大利亚的市场潜力是非常大的。在澳大利亚的西边,在昆士兰地区和西边,在这些地方,我们的矿业,同时还有很多的农场,还有一些比较小的社区都是在致力于柴油的发展,这些方面都需要有一些能源的储存行业的发展。
刚才我讲过大概有20%的家庭都在使用太阳能,在昆士兰地区大家可以看到这个数字达到了30%,在其他的一些州达到了15%,这个数字还是一个比较积极的数字,所以在那个地方很多的家庭也在使用太阳能。在那个地方,他们现在也在花很多的钱但是那个地方现在还有很多家庭花很多钱付电费,他们现在也在想该如何使用别的一些方法能够降低他们的电费,在这个地方是有巨大的潜力的。
这张图是我们使用太阳能的量,从2011年开始,在家庭当中使用的太阳能,在2011、2012年都有大的上升之后有一个比较稳定,甚至有一些下滑,但是最近几年,尤其是在2017年2月份,有一个非常大的回升,可以说这个月,是在澳大利亚的使用量达到了最高峰,之所以是这样是我们建立了更多的太阳能厂,因为我们越来越知道,当人们现在想购买太阳能系统的时候,他们也非常认真的思考热储能、能源储能的事情。大概有70%的太阳的储能系统的销售非常多的都是跟太阳能储能相关的。
这个数字刚才John给大家看到了,这个是澳大利亚家庭的太阳能储存,大家要看到这样一个趋势,我们现在整个的上升大概可以达到30%以上,特别是在家用电池的储存,年度的增长可以说是非常好的,并且我们也预测了到2020年的状态,我们预测到2020年会达到百分之百的增长,的确有这个可能性的。
其中还有一个原因就是John提到储能的价格越来越低,电价越来越上升,现在还有很多政府的政策也在倾向于这一个方面。比如说我来自的地方territory有很多政府的补贴,每千瓦有900澳元的补贴,并且现在这样的项目自德国之后是全国第二大项目,还有阿德来德(音)大概有价值5000元的电池连接到光伏系统当中,尤其是储能的价格越来越低,很多地方已经不需要政府的补贴了,他们越来越贴近市场,重视整个太阳能的行业,现在政府就觉得在昆士兰地区,他们对于整个太阳能方面有了非常慷慨的补贴,实际上这个政府花费了非常多的钱,政府在未来可能说,他们会降低太阳能进口这样的税率,所以这可能都是在未来发生的事情,这也是希望大家需要知道的。
很多的政客在澳大利亚也是非常注意这一点的,我们有非常多的电网,他们现在也越来越注重在这一点,同时未来的电厂都会逐渐地被淘汰,所以当我们考虑可再生能源的时候现在我们可以看到已经有20%,到2020年我们会有23%的可再生能源,澳大利亚能源市场有非常大的潜力,储能也是大家非常注重的一个地方,大家可以看到我们的总理所说的,澳大利亚能源储存之前被长期忽视了,但是今年会是重中之重,所以他现在也意识到了澳大利亚必须要利用好这样的机会,来着重发展我们住宅上面的储存。
John刚才也提到了这一点,我们的总理之前也提到了就是水利的项目,这是一个20亿澳元的项目,我们要把我们的水利的项目扩建,这个项目还处在研究当中,如果真的实现的话,会成为全世界最大的水利项目,参与到这个项目当中的一些公司就要意识到这是一个非常大,非常好的机会,也希望在座的各位企业能够意识到这样的机会,来澳大利亚宣传你的企业。
在澳大利亚有两个政府机构来支持可再生能源和清洁能源发展,一个是澳大利亚可再生能源局,另外一个叫清洁能源公司,这两个机构的目的都是来推动在澳大利亚建设能储示范项目,到目前为止,他们在这一类项目上的投入至少已经达到了2000万澳元。他们投资的项目可能涉及到相关的领域,比如说包括电池储能、抽水蓄能、太阳能集热,关于用户需求管理技术的发展。同时可再生能源局,我们认为这些领域都是非常有潜力的。AREAN可再生能源局也投资了一个虚拟电站,同时还投资了一个户用电池实验,还有微电网的项目。
刚才John提到了关于电网集的能储情况,主要是在澳大利亚的南部也提到了澳大利亚南部的项目可能涉及到的能量的储备会高达100兆瓦,一个电池储备的能量。明年澳大利亚会进行大选,我也希望在这之前,可以有一些针对我们这个行业政策的出台。目前为止,在全球10多个国家都有90多个投标方案,预计到2017年12月份,电网集的储能系统可以安装到位。另外就是要提到一个里昂集团,它的太阳能电站的储能可以达到330兆瓦,电池储能的效率可以达到400兆瓦时。
同时我们也在建立另外一个120兆瓦的太阳能电站,可以达到100兆瓦到200兆瓦时的电池容量对于维多利亚州储能的项目,我们预计2018年可以达到100兆瓦的水平,目前已经收到110投标方案,比澳大利亚还多,我们也鼓励企业与到相关项目的开发当中。
对于电池储能方面,我们是积极地推动质量的提高,安全性的提高,同时加大培训力度澳大利亚政府也是非常关注电池储能的安全性和相关的培训。实际上在7月份的时候,出台了一个草案版的标准,而我们希望到2017年底的时候对这个标准进行一个敲定。我个人也参与到了制定当中,我们认为最终的政策和标准,对澳大利亚的很多公司都会产生或多或少的影响。
同时2017年下半年也会展开一些国家级的培训,这就是我今天跟大家分享的,谢谢!