关于使用先进储能技术是城市用电实现削峰填谷和节能减排的关键的提案

关于使用先进储能技术是城市用电实现削峰填谷和节能 减排的关键的提案 摘要：全国政协十一届四次会议提案第 1329 号 _ _ 案 由:关于使用先进储能技术是城市用电实现削峰填谷和节能减排的关键的提案 审查意见：建议国务院交由国家能源局办理 提 案 人：段祺华 主 题 词：电力,能源 提案形式：个人提案 内 容： “十二五”规划建议指出，要坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作 为加快转变经济发展方式的重要着力点。温家宝总理在联合国气候变化大会上郑重对外宣 布我国控制温室气体排放的行动目标，决定到 2020 年中国单位国内生产总值二氧化碳排放 比 2005 年下降 40%至 45%。保护环境、节能减排已成为全球各国人民关注的问题，也是各 国政府急需解决的难题。 为此，我国中央政府要求各地方政府落实具体的节能减排指标。但是在去年年 底，有些地方政府为了完成上述指标，不是认真寻找节能减排的可行手段，而是采用虚假 节能手段，不惜对电力用户和城镇居民，直接拉闸限电。虽然一时能耗减少了，但不解决 根本问题，且对居民生活和社会经济产生严重的不良影响。 提案人认为，要真正达到城市用电节能减排的目标，应该着力解决白天与黑夜 的电力需求之间的巨大峰谷差这一主要矛盾。近年来，由于我国城市化的快速发展，城市 人口急剧膨胀，三十年中有约 3 亿人口进入城市，再加上快速发展的制造业，城市中白天 与黑夜的电力需求之间的峰谷差不断加大。例如，目前上海和天津等城市每天的昼夜平均 电力需求峰谷差超过 60%以上。在没有很好的储能介质的情况下，电网的瞬时发电量需和 瞬时用电量相匹配，单纯依靠火力发电机组调峰，电网必须按照能满足最大用电负荷来规 划，要求建设能够支持负荷用电最大峰值所需的发电厂和输电系统。这一方面需要投入大 量的资金用于电网扩容和新建火电厂（包括备用电源和备用电厂） ，而新建火电厂则必然增 加碳排放。另一方面由于电力需求峰谷的巨大落差，势必造成在谷值时系统闲置容量过大， 导致发电机组总体经济性下降。同时，单纯依靠火力发电机组调峰，即在用电高峰提高发 电量，在用电低谷降低发电量，这样的做法使发电机组深度调峰运行和频繁启停，除降低 机组寿命、增加安全隐患和检修成本外，还会由于发电机组非满出力而效率不高，增加煤 耗（数据显示，发电机组最小技术出力的煤耗，要比 80%额定出力下的煤耗多约 0.018- 0.038kg/kWh，若考虑机组启停，则煤耗相差更大） ，更增加了碳排放，节能减排效果不理 想。 因此，如果能够找到一种先进的储能技术将晚间电网负荷低谷期间的电能吸收 并储存起来，在白天电网负荷高峰期间再把电能释放出来，以满足用电高峰的需求，则可 削峰填谷，大大减少城市用电的峰谷差，从而科学地达到城市用电节能减排的最终目标。 储能系统最常见的是抽水蓄能，将晚上的电能转化为水能，再用水能在白天高 峰期发电。但抽水蓄能电站的选址存在诸多限制，有赖于特殊的山麓、丘陵等地理结构， 无法大范围使用。而且抽水蓄能还需要当地有充实的水资源，我国是个缺水大国，很多大 城市，特别是北京及天津等北方城市严重缺水，无法建造大规模的水电站。 基于以上原因，最近几年，日本、美国、欧洲及中东地区国家正在大力推广和 应用先进的大容量电池储能技术，并将该技术应用于城市用电的削峰填谷。例如日本东京 电力局近十多年来建造了一百多家钠硫储能电池的示范工程，主要用户均为用电大户或重 要工商业户。他们用储能电池在晚间用电低谷时低价储电，在白天用电高峰时再将存储下 来的电能发出供自己使用，从而大大减少了东京电网在用电高峰时的压力。另外在阿联酋 的首都阿布扎比已经建造 350 兆瓦的钠硫电池储能系统，用于整个城市电网的储能，保障 了 150 万居民在用电高峰时的需求。 正是因为看到电池储能系统对城市用电平衡峰谷差的重要作用，目前我国也正 在积极研发各种先进的电池储能技术（如钠硫电池、锂电池等） 。上个月，我国第一个兆瓦 级电池储能站，南方电网 5 兆瓦级电池储能站在深圳并网成功。该电池储能站总容量 10 兆 瓦，全部投产后，将成为世界上最大的锂电子电池储能站。然而，由于锂电池的使用寿命 较短，容量较小，无法解决大规模城市用电调峰需求。目前世界上实现百兆瓦级，甚至千 兆瓦级的大容量的储能电池只有钠硫电池，为此中科院上海硅酸盐所和上海电力公司合作， 自主研发储能用钠硫电池，并已经实现 100KW/800KWh 钠硫电池储能站成功并网运行，在上 海世博会期间对外进行了展示和示范，温家宝总理等国家领导人专门视察了该示范项目。 但该技术离商业化生产和应用还需要好几年时间，对城市用电调峰需要的大容量储能电池 仍是远水救不了近火。如果从国外直接进口钠硫储能设备，虽可马上满足城市用电调峰的 需求，但由于全球的钠硫电池年产量不足 200 兆瓦，而且供不应求，订单已排至 2016 年， 显然是僧多粥少。对中国众多城市用电调峰的巨大需求，单靠进口钠硫电池远远不能满足 储能需求。因此，提案人建议国家有关部门应考虑尽快引进先进的钠硫电池技术，在国内 建设大规模生产基地，以满足城市用电削峰填谷的需求。 为了使钠硫电池技术能够在中国顺利落地并健康发展，提案人提出如下几点建 议： 第一，国家鼓励通过建设生产基地的方式引进国外先进的钠硫储能电池技术， 一方面可以提高钠硫电池设备产能，满足国内城市用电调峰储能站的配装需求；另一方面 可以通过这种方式消化吸收先进技术，争取早日实现自主国产钠硫电池储能系统。 第二，国家鼓励在城市电力系统中根据区域规划按合适的比例配置区域电池储 能站（如钠硫电池或锂电池） ，从而实现区域的削峰填谷，降低甚至消除用电峰谷差。考虑 到目前钠硫及锂电池储能系统的设备成本较高，若为了城市用电削峰填谷的要求，在城市 电力系统中配装该储能系统，系统用户的建设投资较大，没有国家相应的鼓励或补贴政策， 无法回收投资，国家可对经营储能系统的电站实行分时电价买卖政策，使储能电站能够在 用电低谷时以政策规定的低价买入电力，用电高峰时再以政策规定的高价卖出电力，从电 力峰谷价差中获得相应的经济效益，进而在一定的年限内收回投资。在当前推行分时电价 条件尚不成熟的情况下，国家应对储能电站的建设和运营予以经济扶持和补贴。 第三，对于城市中的用电大户或重点工商户（大型企业、医院、科研单位等） ， 国家应鼓励其减少或延缓建设备用电厂或备用电源，而以装备钠硫或锂电池储能系统作用 替代解决方案。为此