鉅大LARGE | 點擊量：1412次 | 2018年08月18日
電池將成為能源互聯(lián)網的“金庫”
5月23日，由國家能源局科技裝備司指導，中國能源研究會、中關村管委會、中關村海淀園管委會支持，中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟（CNESA）主辦的“儲能國際峰會暨展覽會2017”在國家會議中心·北京隆重開幕。中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會秘書長、電池中國網CEO張雨發(fā)表題為《電池和能源互聯(lián)網》的主題演講。以下為演講內容：
各位領導，各位嘉賓：
大家好！我是來自電池中國網的張雨，首先要感謝主辦方——中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟讓我作為行業(yè)媒體的代表，在此次國際性的儲能行業(yè)盛會上與在座的國內外儲能專業(yè)人士進行面對面的交流。
我并不是來自儲能行業(yè)的，所以幾年前，當周圍朋友談論儲能的時候，我認為儲能離我還非常遙遠。后來因為電池，開始接觸儲能領域的時候，我才發(fā)現(xiàn)原來儲能離我們這么近，而且就在我們的生活中?；谶@些年，在電池行業(yè)的一點感悟，我今天想借這個機會和在座的各位分享一下，在電池媒體人眼中，電池、儲能、能源互聯(lián)網是什么關系。
說起電池，大家都很熟悉了。電池（特別是一次電池）通常被理解成能量發(fā)生或產生的裝置，其實這時候的電池也可以稱為能量存儲裝置了，只不過它的這種存儲，是一次性的，和我們所說的“儲能”還不太一樣。但當我們將所描述的電池替換成可以多次充放電的二次電池，它就不單單是一個能量發(fā)生的裝置了，而成為一個名副其實的儲能裝置。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
大家都知道最近幾年我國動力電池產業(yè)發(fā)展速度非?？?，動力電池成本已經下降了60%-70%。而且動力電池也是應用和聯(lián)接能源互聯(lián)網的一種典型儲能裝置。所以我下面主要談談動力電池。
首先我們引入一組數(shù)據(jù)：
2017年3月,由國家工信部等四部委聯(lián)合印發(fā)的《促進汽車動力電池產業(yè)發(fā)展行動方案》要求到2020年,動力電池行業(yè)總產能超過100GWh。
工信部數(shù)據(jù)顯示，2016年中國鋰電池的產量達到78.42億只，同比增長40%；中國動力電池產量達到29.39GWh。
據(jù)高盛預計，到2025年全球動力電池市場價值將達到400億美元。
這組數(shù)據(jù)足以說明電池產業(yè)，特別是動力電池產業(yè)，目前正處于蓬勃發(fā)展階段。
關于能源互聯(lián)網
我們看一下能源互聯(lián)網。根據(jù)在百度百科中的定義，它是由多種類型的能源系統(tǒng)（包括分布式、集中式等等），通過多種管理技術，將能源系統(tǒng)與儲能裝置和各種負載進行連接，從而實現(xiàn)能源的全生命周期管理。
我這里同樣有一組數(shù)據(jù)：全球管理咨詢公司埃森哲2015年末曾在《中國能源互聯(lián)網商業(yè)生態(tài)展望》中預測，到2020年中國能源互聯(lián)網的總市場規(guī)模將超過9400億美元，約占當年GDP的7%。
全球能源互聯(lián)網發(fā)展合作組織主席劉振亞先生在剛剛結束的“一帶一路”國際合作高峰論壇平行會議上表示，到2050年，全球能源互聯(lián)網累計投資將超過50萬億美元。
從上面兩組數(shù)據(jù)我們可以看出，電池和能源互聯(lián)網都是上百、上千億美元的巨大市場，這兩者間要是發(fā)生聯(lián)系，影響力不容小覷。
電池VS能源互聯(lián)網
1）電池儲能
根據(jù)能源互聯(lián)網的定義，我發(fā)現(xiàn)，電池和能源互聯(lián)網能夠發(fā)生聯(lián)系的地方，首先就是“儲能裝置”。利用電池，可以將整個能源網絡聯(lián)系在一起，可以實現(xiàn)能量在網絡中的傳輸，在需要的時候供給應用端，在不需要的時候存儲在自身，在網絡出現(xiàn)能量波動的時候，或儲或放，來維持整個網絡的穩(wěn)定。
2）新能源汽車和電網交互
其實電池服務于能源互聯(lián)網，并不只是我上面所說的實現(xiàn)能量傳輸?shù)摹皟δ苎b置”的作用，電池還有一個可以更好服務于能源互聯(lián)網的切入點，這就是電動汽車。
大家都知道，我國計劃到2025年實現(xiàn)新能源汽車產銷量500萬輛的推廣目標。按照中國汽車工業(yè)協(xié)會2017年4月的產銷量數(shù)據(jù)，純電動汽車銷量在當月新能源汽車銷量中的占比約為83%。照此計算，到2025年我國純電動汽車的產量約為415萬輛，即使插電式混合動力汽車和燃料電池車、甲醇汽車等其它新能源汽車得到較快發(fā)展，但純電動汽車預計也有近400萬輛的規(guī)模，仍將占據(jù)新能源汽車的主流。而這近400萬輛行駛在路上的純電動汽車，就是400萬個移動的儲能裝置。
我們可以暢想一下，純電動汽車是如何融入能源互聯(lián)網的。電動汽車需要充電，除了公交車和部分社會運營車輛外，大部分作為代步工具的電動私家車，都會選擇在夜晚充電。這不光是因為夜晚“人歇車?！保€因為如果身處能源互聯(lián)網時代，夜晚的“谷電”會相對更便宜、更省錢。
3）調節(jié)“峰谷電”
這就引出另一個“峰谷電”的概念。據(jù)我了解，目前我國的“峰谷電”還處于示范階段，在一些分布式或小范圍電網中有運行，但還沒有在全國進行推廣。不存在峰谷電價差，電動汽車夜間充電可能只是為了方便第二天出行，但如果全面推行“峰谷電”，用“谷電”為電動汽車充電，首先可以讓車主節(jié)省一筆不小的開支。
如果在白天，電動汽車在不需要出行的情況下，把夜間的“谷電”回饋給電網，在用電高峰階段，也就是“峰電”期間逆向為電網充電，既可以緩解電網用電壓力，起到調峰的作用，也可以為車主賺取峰谷電之間的差價，可謂一舉兩得。
也許一輛電動汽車所帶的電量，對于電網來說微不足道，完全可以忽略不計，那讓我們繼續(xù)來看一組數(shù)據(jù)。據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至目前，我國純電動乘用車共銷售約32.3萬輛，以國內一輛普通車型的純電動汽車平均裝載30度電計算，目前已經有近10GW（9690MW）的電能運行在國內的大街小巷。對于全球知名的純電動汽車品牌特斯拉，2016年共銷售了包括ModelX和ModelS在內的76230輛純電動汽車，以每輛車平均帶電量83度計算，在全球各地奔跑的6.3GW電能，更像是用車輪和能源，將世界聯(lián)系在一起。
而這些跑動的電動汽車，如果可以參與到整個能源互聯(lián)網的調峰工作中，對于提高電網穩(wěn)定性將產生不小的影響。
4）備用電源
僅依靠電動汽車和電網之間的充和放，還不能成為能源互聯(lián)網，還要實現(xiàn)“智慧”和“互聯(lián)”。這就需要電力電子技術、信息技術和智能管理技術等多種技術的協(xié)調和配合。利用信息技術對能源互聯(lián)網進行控制，這其中又涉及到電池的另一個應用——備用電源。
數(shù)據(jù)中心是后備電源的最大購買方，這些機構應用后備電源系統(tǒng)改善數(shù)據(jù)中心的電力使用情況，并提供瞬時后備電力供應。電信運營商的總站、機柜、蜂窩基站等基礎設備運營是保障能源網絡實現(xiàn)互聯(lián)互通的基礎，這些設備的順利運行，同樣離不開電池。
“十三五”國家信息化規(guī)劃顯示：到2020年，預計我國信息產業(yè)的市場規(guī)模將達26.2萬億元，比“十二五”增長8.9%，4G網絡要覆蓋城鄉(xiāng)，5G技術研發(fā)和標準制定要取得突破性進展并啟動商用，云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網、移動互聯(lián)網等核心技術均接近國際先進水平。
從上述規(guī)劃可以預見，2020年我國通信和信息技術將呈現(xiàn)跨越式發(fā)展，這不但將極大地推動能源互聯(lián)網中相關“互聯(lián)互通”部分技術的進一步實現(xiàn)，也要求有大量、可靠的后備電源作為保障。
在能源互聯(lián)網中，電動汽車除了可以通過自身充放電實現(xiàn)調峰調谷，退役下來的電池，在梯次利用階段，仍可繼續(xù)服務互聯(lián)網。
在解決了電池的標準化、一致性等技術問題的前提下，儲能應用是退役動力電池最好的梯次利用方式，在性能下降到初始性能的80%后，動力電池在電動汽車上的使命即已完成，而后經過處理繼續(xù)應用在分布式或集中式儲能電站中，這也實現(xiàn)了對能源的全生命周期管理，提高了能源配置效率。
5）能源貨幣存儲
剛剛我們談到的都是從能源互聯(lián)互通的角度，來闡釋電池在能源互聯(lián)網中的應用，其實能源互聯(lián)網中，能源還是一種可自由交易的商品。既然是商品，就應該具有價值，但是如何來衡量能源的價值呢？
我們可以引入一種虛擬貨幣，它看不見，摸不著，只能夠靠一串數(shù)字來表示，但它卻可以衡量出能源的價值，維護能源互聯(lián)網中交易的公平性。
假設終端用戶通過光伏發(fā)電獲得了若干度電，在進行交易前，他需要把電能存儲在儲能裝置也就是電池中。這時，他的虛擬貨幣就會得到一個對應的數(shù)值，但這個數(shù)值如何能看到呢？我們可以通過技術手段，將電池轉變成具有虛擬貨幣記錄功能的智能電池，通過電池，用戶可以知道他存儲的能源價值。同樣，在進行交易時，智能電池也可以記錄進行交易的能源價值。這樣，電池除了存儲能源本身，還記錄交易中的虛擬貨幣數(shù)量，或者我們直接將能源看作一種虛擬貨幣，由它在能源網絡中不停流動，而此時的電池，也變成一座存儲虛擬貨幣的銀行，記錄著存入取出的每一筆交易。
而未來，隨著能源交易的日益普及，作為“存儲銀行”的電池，將不再只是充滿能量的“鐵疙瘩”，其質量可靠性、系統(tǒng)穩(wěn)定性、信息安全性等多方面的要求也將會日益提高。對于能源互聯(lián)網上的能源交易安全，電池也將擔負起它所必須承擔的使命。
綜合上面5點分析，通過移動式能量存儲裝置、能源系統(tǒng)儲能、最基礎的后備電源，以及還在設想中的“能源銀行”，電池可以從這幾方面介入能源互聯(lián)網系統(tǒng)，并推動能源互聯(lián)網的構建與實施。
電池與能源互聯(lián)網交互的應用案例
1）特斯拉
我剛才對電池在能源互聯(lián)網中起到哪些作用，進行了簡單的介紹。
其實有很多企業(yè)早已經意識到，在將所有能源進行動態(tài)連接后，電池在其中起到的巨大作用，這其中最著名的企業(yè)，就是特斯拉。
特斯拉在2016年年底推出太陽能屋頂產品，安裝后可以利用光伏進行發(fā)電，產生可持續(xù)的能源；此前的Powerwall家庭儲能產品和Powerpack商業(yè)儲能產品，可以將光伏發(fā)電產生的能源進行存儲，同樣Powerwall和Powerpack也可以存儲來自電網的電能，用于夜間、斷電期間，或者通過SolarCity的售電平臺，利用峰谷電價差賺錢；最后就是將可持續(xù)的能源用于交通，也就是特斯拉的電動汽車。
通過這一構架，特斯拉可以很好地將太陽能有效接入電網，并通過有效的管理手段，讓分布式能源系統(tǒng)與電網發(fā)生聯(lián)系。同時，這一架構也讓特斯拉從初期人們普遍認為的“汽車制造商”，轉變?yōu)槟茉捶桨附鉀Q商。
2）猛獅科技
猛獅科技是一家國內上市公司，也許在業(yè)界還不太知名，但這家企業(yè)整合“高端電池制造、清潔電力、新能源汽車”三大業(yè)務版塊，并推出了“能源生態(tài)圈”的構想，希望通過電池產品將能源系統(tǒng)串聯(lián)起來。在電池產品方面，猛獅科技具備一整套從電芯到電池包的核心制造技術；新能源汽車方面，猛獅科技獨立開發(fā)了“戴樂·起步者”和“戴樂·開拓者”兩款車型，未來將可以作為儲能介質，與電網形成Vehicle-to-grid的交互，成為能源互聯(lián)網中必不可少的一個環(huán)節(jié)；在清潔電力方面，猛獅科技建設了多個光伏及儲能項目，為清潔能源的存儲進行相關技術和經驗儲備。
除了上述三大業(yè)務版塊，猛獅科技的“能源生態(tài)圈”還涵蓋了能源智慧城市和智能樓宇等。通過光伏等清潔能源發(fā)電，分布式電站儲能，整個城市的能源可實現(xiàn)自給自足，也可為大電網進行“削峰填谷”；智能樓宇的光伏系統(tǒng)，除了提供自身使用的電力，還可以對停在樓宇間的電動汽車進行充電，同樣可以在峰谷電期間進行售電、充電賺取收益；而電動汽車上退役的動力電池，也可以進一步應用在樓宇儲能或者分布式光伏系統(tǒng)的儲能上。整個構想中，電池所在的節(jié)點不同，它對于整個能源網絡的貢獻也就不同。
3）虛擬能源貨幣應用
對于虛擬能源貨幣方面，因為只是一個設想，因此還沒有可以參考的商業(yè)模式。但是我們可以參考“比特幣”的“區(qū)塊鏈技術”來建造這樣一個虛擬能源貨幣系統(tǒng)。我先來解釋一下區(qū)塊鏈技術。簡單的說，區(qū)塊鏈技術就指一種全民參與記賬的方式。一般來說，誰的賬本誰記賬，但利用“區(qū)塊鏈技術”，就變成了系統(tǒng)中的每個人都有機會參與記賬，而且記錄的內容會發(fā)給所有人備份，這樣系統(tǒng)中的每個人都有一份完整的帳本。
這一技術解決了交易中的安全和信用等問題，在這一機制下，比特幣成為人類首次在沒有任何第三方參與的情況下，完成雙方互信的轉賬行為。未來，基于類似于“區(qū)塊鏈技術”的更多新的交易模式，虛擬能源貨幣的應用也將會早日到來。
結論：電池將成為能源的金庫
通過分析，我們發(fā)現(xiàn)，電池與儲能其實是一個密不可分的整體，而在儲能技術和清潔能源、信息技術共同推動下的能源互聯(lián)網中，電池同樣占有重要的一席之地，這個地位就像是構筑城墻的每一塊磚，孤立的看似乎沒什么作用，但無數(shù)個電池連到一起，卻能建造出能源互聯(lián)網“帝國”。
劉振亞先生在“一帶一路”國際合作高峰論壇平行會議上還指出，“全球能源互聯(lián)網是清潔能源在全球范圍大規(guī)模開發(fā)、輸送、利用的基礎平臺?！币簿褪钦f，電池在能源互聯(lián)網中的使用，其實也是關系到清潔能源全球化應用的“大事”。
伴隨著全球能源互聯(lián)網在“一帶一路”沿線國家的落地實施，電池這個小小的儲能裝置，將在能源互聯(lián)網的全球化運轉中，發(fā)揮更大的作用。
我最后的結論用一句話概括：電池將會成為能源的“金庫”。
我今天的發(fā)言就到這兒，不當之處還請海涵，謝謝大家！
來源：電池中國網
