中国储能网讯:4月24-26日,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的第九届中国国际储能大会在浙江省杭州市洲际酒店召开。在4月24日下午的“国际储能市场与政策专场”,北京低碳清洁能源研究院新能源技术研究中心副主任John P. Lemmon在会上分享了主题报告《创新引领储能市场》,以下为演讲实录:
John Lemmon:下午好,女士们,先生们,非常高兴来到这里,感谢主办方邀请我来这边发表这个演讲!我是John P.Lemmon,我是NICE北京低碳清洁能源研究院(NICE)新能源技术研究中心的副主任,我们位于北京,是国家能源集团总部的研究院。
大家可能已经注意到了,早上很多非常精彩的报告为我们奠定了今天下午的演讲基调,包括市场问题,包括我们这个储能市场需要解决的一些挑战,以及一些应用,还有一些具体的技术等等,今天我会切换一个角度,跟大家讲一下创新,以及我们在研究院内部如何在储能系统当中实施创新来在这个市场当中带来不一样的影响。
我之前说NICE就是国家能源集团的下属研究院。国家能源集团的一个使命,就是打造一个全球世界级的能源集团,一共有230GW的装机量,因此,在国家发电有着很大的作用。我们是NICE一共有400人,在硅谷那边有一个分院。
NICE新能源研究中心关注以下四个话题:储氢、储能、智能能源系统、工业数据。今天我主要的讲的就是当中两个,储能和智慧能源系统,在未来这两者需要同时存在,才是有意义的。
这张幻灯片,我就会讲,中国已经制定了一系列的政策,在开幕式的时候大家已经提过很多次了,它的这个结构非常好,当然目的是要降低化石能源在能源结构当中的比重,到2020年、2030年、2040年有“三步走”的计划,为了实现这次能源的目标,需要有储能系统,才使这些目标变得有意义。
我们应该如何做创新呢?在考虑如何做创新的时候先想到这个学习曲线,这个成本会不断的下降,但是性能会不断增加。如果把这条线当作是一个电网系统的话,其实在性价比方面,我们也有了很大的提升。我们要想到底怎么样持续性的增加科技产出的效能,同时创新的方式能够跟我们现有的系统相融合?我们谈论到在做改变的时候,尤其是整个化石燃料等等,需要一个革命性的科技,这样的一个革命性的科技的开端,都是由新的思路、新的想法开始的,基本上我们这些新的想法的出现,都是遍布在这条曲线之中,我们的市场上面渐渐就会看到像中间这个点,就是我们会有一个突破性的进展,我们也会提供像是其他一些科技提供给我们一些帮助,像是我们低碳的能源联网等等,所以我们投资大量的时间以及金钱,等到过渡到这个市场之后,我们整个商业价值也会向上爆炸性增长,这其实也是我们最大的一个挑战。我们这个挑战就是科技出现的时候,不能够去影响现有的能源供应的稳定性等等,这也是我们最大的挑战。
我们到底怎么完成这样的进程?首先有许多不同的想法,但是其实当你仔细看,这些大部分的想法其实都是相当原始的,很难成为一个产品,有时候是因为我们的团队问题,有些时候是价值本身就是不足,或者在实行的时候有所缺陷。所以在单位我们要做的事情就是,为这些对的想法提供好的价值、好的团队以及好的执行力,才能够把这些想法转变成产品,并且进一步的影响全世界。
储能的未来是怎样的哪?可以从最左边开始看,是我们的高碳消耗集中的电网,中间的部分包含了我们的能源以及能源联网等等。在我们的控制方面,可以看到在能源这边的最优化、大数据算法、分布式设计控制,在下面这个地方,我们看到了储能以及同时我们也看到了我们的氢能的部分,可以储能很长的一段时间,以及要如何降低二氧化碳的消耗,并且使其效益最大化。
所以当我们看到这个图的时候,在我们单位我们会做这种价值属性研究,其实我们这样的单位,有点像在硅谷小车库里面这样的工作室,其实就是一个工作室,这个工作室里面我们试图会去找到创新的点子,在6-12个月之间决定要不要实行,最后会把这样的模型推出来做实验。我认为我们这边应该大部分做的工作都是在发展,而非研究,也因此我对于工程师的要求非常高,做出一些尝试性产品等等,这些都是比较好定义的部分,我们有很好的经济效益与模型,并且的确可以做实行的,在这一条曲线以及往后变的部分,这个产品要能够被商业化的推出,这其实就是我们的方法。
接下来给各位看一下我们在做的项目。首先,来看我们的关键使能技术,把这个PPT分为左手的高碳集中式电网,是目前的市场,右边是未来的市场。我们可以看到我们的突破性科技技术发展到最后会形成商业化技术。在我们先进材料和器件部分,我们可以看到它的可持续性比较短,像是高能量锂电池、锂金属电池液流电池等等,都是在实行的一些项目。在未来我们会试图把这些储能电池的成本进一步的降低,这是在未来要去完成的目标。其实这一切也都是相当困难的,尤其是在完全区域化石燃料这一部分,因为我们要去设想,就是在一年里面肯定会有几天时间没有太阳、没有风等等,所以能量的储存就是相当重要的,然后氢气就是变得很重要,因为它可以长时间的进行能量储存。
在这边只是给大家简短看一下这个大致的情况,在锂电池的创新,我们用一些以碳为基底的材料,然后往后以化石基新材料进行实验,我们的实验是在一些小型的电动车上面进行测试的,然后到现在整个实验计划也规模其实相当大的,在中国本地进行,同时也在进行锂金属电池这样的测试,以核心材料为基础,同时我们也用DFT模型,跟美国的高校进行合作,最后希望我们的这些想法可以为我们选择出最好的合金技术材质,这是我们在探索的部分。在我们的业流电池的部分,就是我们目前所做的,到目前接近商业化阶段,在前期测验阶段的时候,去想他们这些化学反应到底如何进行的,进行的研究花了相当久的时间,相信在2019年最后示范的流体电池是我们的第二代。
再来是提到的这个储碳的部分。这是一个依靠二氧化碳,就是我们到底要怎么让这些减排的CO2变成CO这样的化学元素,目前正在以这样的化学公式生产出相关的科技,我们目前也发现了现在这个科技可以让我们的高效进行氧交换,去年发表很多相关的论文。这个是材料的部分。
同时在储能方面也有一些工作,去年参加这个会议的时候,谈了很多系统性的问题,去年看到这个图就是技术的完备程度,我们左边是未来市场,右手边这一段是成长当中的市场以及未来项目。所以像左边我们的未来市场这边,试着去找突破性的科技是什么,比如说位于在风能这个地方,我们想要去找到这样的电池项目,怎么样做运用,在比较大范围的部分,我们在研究快充系统,像我们电池的重复回收使用系统等等,在北京正在做的事情。在我们微网系统上面,我们也非常努力的试着跟物联网进行结合,目前在我们的研究组织当中已经有一个小的电网是一个实验性的项目,可以测试我们的整个能源互联网的模型到底可不可以商业化进行转型。同时,我们有电源电池、电源电流,这些科技我们可以看到其他的这些。商业化的部分,我们的系统,架构控制系统,从交换器到整个架构的部分,在探索的部分,我们其实有几个国家级的项目,我们跟丹麦的DTO有联合项目正在进行合作研发,研究多层的云服务系统,它可以在线进行控制,并且回馈能量。在这个地方用这样一个架构试着服务我们的微网,叫做多能互补系统,稍后也会有很多的报告会持续提到这个系统,不同的系统联合起来进行相关沟通,进行更高效的联网以及互通,这是目前我们正在做的事情。
一个快速的总结。安全以及低成本的能量储存,是我们未来对于低碳能源的一个必需品,中国的政策以及目标都是非常良好的,同时我们如果要有一个突破性的革命性的进展的话,我们就必须有一个纵观全局的视野看这一系列的系统性的问题,把我们的成本降到最低,怎么降低风险,把价值进行最大化,在我们的策略的部分,我们主要是一个定制化的策略,这样的策略以及创新是要能够进行商品化的、进行市场化的。最后,我们单位在致力于我们的能源控制系统、算法、大数据等等这些相关方面,都在投入相关的心力进行研究,所以说在这短短的20分钟内,就能够大概给各位稍微纵观一下我们正在做的事情,有兴趣的话欢迎与我取得联系。
非常感谢各位的聆听,谢谢!