中国储能网讯：5月19日至21日，“第八届中国国际储能大会”在深圳隆重召开， 来自中国、美国、德国、英国、加拿大、西班牙、日本、韩国、澳大利亚等国和地区1500余位政府机构、科研院所、行业组织、电力公司、新能源项目单位、系统集成商等代表出席本次大会。
清华大学电机系副教授张宁在能源区块链&云储能专场，发表了题为“未来电力储能系统的新形态--云储能”的精彩演讲。
演讲内容如下：
张宁：我今天主要讲五部分。
第一，云储能研究背景。
云储能研究背景最重要的是可再生能源的高速发展，这是我们国家规划的可再生能源发展的路线图，风电和光伏。上面的线是高比例的情况下，最乐观的情况下。下面的两个点是最基础的发展，我们至少要发展到这两个点的部分。虽然我们现在已经有很多新能源，但是未来将接入更多的新能源，未来光伏增长是要快于风电的增长，光伏增长未来将是集中式和分布式并举的增长。右边也可以看到美国2050年和中国2050年都将接入大规模的光伏和风电，这是一个背景。对于分布式能源来讲，储能是解决分布式能源的重要解决方案，并不是说分布式就是好消纳，而是我们需要用储能的方式把它平抑掉，分布式储能对用户的作用就不详细展开，这两天我们都讲储能的事情。
大家最熟悉的一点，特斯拉推出了Powerwall，有三代Powerwall，现在已经到功率7KW，持续功率5KW。今天会场的展览有各种各样的wall，都是储能。分布式储能的主要愿景是利用分布式储能实现用户侧光伏的消纳，这是Powerwall给出的方案。分布式储能任重而道远，中国储能网就是举办会议的主办方有一个新闻，Powerwall目前不是家喻户晓的，我感觉主要有两点：一是成本比较高，5900美元在美国应该可以买一辆一般的车，大家可能不会用5900美元投资自己用电的方面，因为好几年的用电成本也不会到500美元。二是需求低，有Powerwall之后，不是每天都用，虽然说case很好，光伏大发，我们可以存储起来。但是不一定每天都可以有很大的存储，所以一年有深度充放电需求的机会并不多，所以需求低。
分布式储能成本高，用户的分布式能源资源利用率低，缺乏对于使用分布式储能的激励。电网卖一度电给你5毛或者1块，你用5毛或者1块把电卖回给电网，电网可能不同意。缺乏储能的价格的激励。问题来了，如何提供更好储能产品和服务呢？我们类比了云盘，云服务的概念或者共享经济的概念，主要利用集中式储能的优势或者克服分布式储能的弊端，云储能的概念是分布式储能的替代方案，我们用云盘需要连接互联网。电网是很好的云化储能的概念，依赖电网的基础设施，希望有云储能的商业模式，使用户利用虚拟云端电池如同利用自己家里的电池一样。这是云储能最初的理念，像云盘一样，用自己的硬盘一样，当自己的硬盘不够的时候可以用云盘，这就是云储能的基本概念。因为我们有电网，电网实现不同地点能量的搬运，跟互联网搬运信息一样。这是云储能最初的想法。
云储能的概念，我们定义云储能为基于电网共享的储能技术，用户可以按需使用储能资源，按需付费，这和我们的云存储是一样的。它依赖共享资源达到规模效益。云储能的实体，一是大规模集中式储能设施，二是可以聚合分布式储能的设施，跟云盘一样，既是很大的服务器存储的阵列，也可以来源于小的、分布式的存储的资源。用户使用虚拟储能存量可以租容量或者按需付费或者按流量付费。使用方式希望和传统的分布式储能相同，用户感受不到用实体储能还是用云储能。这是我们提出的云储能的概念。
这是我们构想的云储能的场景，中间有一朵叫云储能供应商。左边是云储能服务用户，这个用户可能是居民用户，也可能是小商业用户，居民用户可能还有光伏，小商业用户也可能有光伏，他们都有自己的负荷。每个用户，商业用户或者居民用户都有APP，或者在网上有一个终端，终端可以看到自己有很多储能。它通过给云储能发信号，什么时候想充电、什么时候想放电，或者设置自动化的充放电逻辑。云储能供应商会控制一系列储能的资源，这种储能可以有集中式的锂电池，也可以有分布式，也可以有大规模的分布式储能，它控制这些储能的资源，并且它需要参与实时的电力市场，云储能接到电网、用户也接到电网里，实现云储能的整体构架。云储能控制一系列储能设施，收到用户的充放电需求，根据用户充放电的需求去控制所有的储能设施，从用户侧角度讲，用户通过购买云储能服务，使用云储能，可以控制什么时候充电、什么时候放电，但是也得给云储能交钱。
用户有居民用户、小商业用户等等，现在很多地方提出来可以服务于售电商等。用户优化自己的电能需求曲线，目的是降低电费，用户自己有负荷或者有光伏，根据负荷、光伏确定自己的充放电，像用自己的储能一样。集中式储能，云储能会控制一大堆集中式储能，一般由提供商直接投资建设，具有比较大的规模，由运营商集中控制，也可以是分布式的储能资源。一般由电网或者用户所有，提供租赁或者代理的控制权，既可以是集中式的，建集装箱，很大的储能或者空气储能的电站，甚至抽水蓄能，也可以来自分布式，比如我买Powerwall，感觉自己用的次数不是特别高，就把Powerwall租给电网，这个控制权给你，我收租金。这是我们对云储能的储能侧的构想。
云储能的提供商，通过控制储能满足用户的充放电需求，收到一堆充放电需求，根据需求控制储能，最大化利用储能的资源。这个优化需要考虑储能的寿命等各种各样的方面，也要参与电力市场，因为可能不能完全满足用户，也要到电网上购买电力。刚才介绍了云储能的各种各样的概念，云储能主要是做用户的移峰和分布式可再生能源的存储，不仅可以服务于用户，用户可以理解为广义用户，电网也可以是云储能的用户，给电网提供备用和调峰调频服务。我们向其他人介绍云储能概念的时候，可能大家会问，储能还有其他的作用，比如事故的备用，黑启动等等，或者电网的无功支撑等。目前我们还不考虑云储能做这些，云储能和用户侧储能放在不同地方，它可能不做事故备用。未来也有可能做这些。云储能主要关注前面三点。
用户自己也是充放电，云储能也是充放电，用户充放电的方向和行为，和系统的一样。云储能的价值来源于三方面，一是云储能的核心价值来源，第一个是不同用户、不同服务之间的复用，因为储能是重资产，是非常具有重资产的特性，所以说重资产强调复用，它可以提高储能设备利用率，降低单位充放电成本。将储能资源碎片化，提高用户使用储能的灵活性，降低用户使用储能成本。比如一个用户家里，不是一天到晚都用，比如你去海南度假，他就闲置。海南的用户发现夏天热，去北边避暑，也可能半年不用。如果他们用实体储能就会有闲置。储能单位的使用成本就会上升。如果我们用云储能提供碎片化的储能，我想用多久就用多久，极大的降低户使用储能的成本。
二是储能设备的规模效益，刚才讲的是复用，一千W的储能可以提供A用户和B用户，只要两者有互补性。即使两个用户没有互补性，一千W提供给一千W用户，设备的规模效益也是很大的。特斯拉的Powerwall，几千W的Powerwall，单位成本比1MW的储能单位成本高。用集中式储能能降低投资成本。同时集中运维管理也会降低运维的成本，优化储能的充放电策略，提升储能的寿命。
三是用户对储能的充放电需求存在互补性，这是用户用电行为的互补性，有可能一个用户只有夏季用，一个用户只有冬季用储能，分布式能源发电有可能有互补性。
以上三点是云储能核心的来源。
刚刚说到云储能的价值，云储能涉及几个流向，信息流，用户到云储能再到储能设备，双向通信。二是资金流，用户交钱给云储能，云储能和电力市场发生互动或者租赁储能资源。三是能量流，通过电网的能量流。这是云储能整体的概念。
云储能实现的技术，云里面是什么东西呢？我们认为云储能的核心技术包括用户的行为分析，现在做了很多，包括负荷预测等，都是做用户行为的分析，优化调度、大量数据库的存储以及通讯，负荷与电价预测，有这些技术就可以做云储能。
云储能运行的机制，纵向是时间轴，从长期到短期到实时，横是云储能用户干什么、云储能提供商干什么、云储能设施做什么。长期来看，云储能是长期做投资、租赁等等。在短期是做运行优化，实时做实时调整。这是运行机制。
云储能的商业模式及其价值评估，我们说了云储能的商业模式，云储能的商业模式是现在说的共享经济，现在提得很火的共享经济在储能领域的体现。如果我们用云储能，它是提供商自己建云储能，就是摩拜形式，都是由公司提供的。或者说分散式，云储能的储能资源从用户侧租来的，那就是Airbnb形式。特征是通过虚拟化，用户通过APP操作，是虚拟的操作，这个操作对用户来说很好，安APP比安储能好很多，免维护。储能资源的共享，储能容量动态分配，利用效率高。优势是充分利用用户的互补性，实现储能的高效复用。规模效应和互补性，还有优化运行的策略。
主要利润来源，刚才已经说过，容量复用节省成本，规模效应投资成本下降，分散性使储能需求下降。如果有一百户用户，每户需要10KW的储能，总共需要1MW的储能容量，但是云储能可能不到1MW，比如700KW就可以满足1MW云储能用户的运行，原因是分散性。
我们做了一些算力，拿到爱尔兰的上百个用户，选取了40个用户，这些都是家庭用户，也拿到爱尔兰一年的实时电价以及用户的峰谷电价，分别计算用户在峰谷电价和实时电价的情况下，用户接受峰谷电价还是实时电价的情况下，这是云储能的充放电和用户自己的，如果用分布式储能的充放电，他俩之间的区别。这里比较复杂，我们直接给出结论，云储能通过这些模拟得到云储能可以使用更小的储能容量，通过共享的方式满足用户分散储能的需求。
储能的投资效益，必须要有基准，到底有没有效益，用什么基准算？用户分布安装的储能，用户就是安装特斯拉的Powerwall，用户有一个储能整体的投资，我们把这个投资作为云储能提供商的收入。假设云储能提供商就卖储能，储能和Powerwall是一模一样的。这种情况下能不能盈利呢？这个就是它的投资，我们算收益等等。最后云储能算出来是有收益的，它的成本有投资成本。这是它租赁的收益，红的是运行成本绿的是效益。
云储能和Powerwall一样，但是云储能比Powerwall便宜，我们还测算不同，我们按Powerwall 100%，它降到80%、60%、40%的情况算投资回报率和利润率，结论是相比分布式储能，云储能能够在满足储能情况下降低成本，如果是规模效应下降之后，它这个投资回报率和利润率都将上升。
刚才说了商业模式和价值，下面说一点技术性问题，云储能如果真正要用或者一个公司要投，运行和规划里面有什么问题呢？这个比较技术化，简单介绍一下。云储能运行当中需要有什么目标呢？要满足用户的净充放电需求，无法满足的在市场解决。兼顾为电网提供调频调峰服务，最大化自身效益。他要满足的约束，包括充放电约束、寿命的约束等等，而且要面临一些不确定性，这是云储能运行当中要做的事情。它要面对一大堆用户的充放电需求，可能满足不了，满足不了就从市场买，满足多少、买多少、什么时候满足、什么时候不满足，还要给电网提供调峰调频，整体是非常复杂的优化问题。或者用模型预测控制等方法去考虑它的不确定性等，这是它的运行方式。
规划优化和定价，这里也有问题，是长期的问题，刚才说短期的问题，长期的问题是说，假设云储能服务商目标定位一万个用户，要对一万个用户提供云储能服务。首先需要知道用户的充放电需求，知道我怎么和用户定价，需要知道云储能要装多少，一百个用户，1MW的总需求，只需要装700KW，到底装多少，其他的到市场上买，这些就是云储能的规划问题，他要满足一系列约束条件。
通过测算可以看到，如果储能成本不一样，它最后面对相同的用户总的云储能装的量是不一样的。而且这里面还有什么优化的问题呢？还有不同类型的储能，我是一朵云，我们可以配置不同类型的储能，实现不同的功能，比如功率型、能量型，如果储能用得很快，配置能量型，或者配置功率型，但是能量型能满足长期充放电需求，通过不同配置的互补，可以达到储能的更优运行。能量和功率方面都可以达到很优，但是可以有配合。
云储能发展的展望，现在国家电网好几个公司做云储能，我们给国网的建议是储能分为三个阶段：一是把所有分布式和集中式储能尽快能集中在云上，这是会集各种分布式储能资源。二是汇集集中式和分布式储能资源，把集中式的大项目汇集到云上，做信息归集概念。第一步是为电网服务，这是电网做的第一步。第二步是给其他用户进行服务，三是提供云储能的服务。这是我们提出云储能发展的几个阶段，先建平台收集信息，逐渐的形成控制，然后再把这部分服务卖出去。云储能有引用，爱尔兰做了压缩空气储能，压缩空气储能太大，300MW，爱尔兰整体负荷4000多MW，它太大了，没有一个用户单独使用，它把储能卖给很多风电场，实现云的服务。另外，我们参与芬兰的330MW的压缩空气储能的项目，这是云储能商业模式的设计，但是空气储能跟锂电池还不一样，空气储能的特点是比锂电池便宜很多，但是容量很大，要分开卖。大家可以在网上下载下来，这些论文都可以免费下载。
我们的工作作为亮点，国外也进行了报道。
以上就是我的介绍。感谢大家！
（本文根据现场录音整理，内容来自康重庆、张宁，未经本人审核）
