一、解決削峰填谷難題，發(fā)展城市分布式儲(chǔ)能是切實(shí)可行的抓手

1、解決削峰填谷難題，關(guān)鍵在于搞清楚用電“峰”、“谷”的成因。

據(jù)國(guó)家能源局2023年第一季度統(tǒng)計(jì)，我國(guó)工業(yè)用電總量，占全社會(huì)用電總量的比重在60--75%之間，在全天各時(shí)段用電量相對(duì)均衡、穩(wěn)定，多數(shù)不會(huì)出現(xiàn)白天用電忽高忽低、夜晚不用的情況。即使高耗能行業(yè)、大型工業(yè)企業(yè)或其它用電大戶，在低谷時(shí)段一般也不會(huì)停產(chǎn)，并不是用電峰谷形成的主因；其次，城市功能及居民用電如地鐵、電梯、空調(diào)、電腦、各類電器等，占比用電總量約在20--30%之間（剩余電力被農(nóng)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)消耗），雖總量小于工業(yè)用電，卻普遍存在用電時(shí)段集中的特點(diǎn)：早、晚高峰等用電多易形成用電高峰、23點(diǎn)--次日8點(diǎn)之間城市功能及人員等休息時(shí)段用電明顯減少，形成用電低谷，因而是形成用電“峰”、“谷”的主因。

2、解決削峰填谷難題，正確的做法，不是對(duì)工業(yè)企業(yè)拉閘限電，而是從用電“高峰”、“低谷”的成因源頭上解決。

以往對(duì)于用電峰谷的難題，常常采取限制工業(yè)企業(yè)在用電高峰時(shí)段用電、或?qū)嵤┕I(yè)企業(yè)用電峰谷差異電價(jià)，來(lái)引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)錯(cuò)峰用電。但實(shí)踐證明，絕大多數(shù)工業(yè)企業(yè)由于需要連續(xù)生產(chǎn)，峰谷電價(jià)對(duì)企業(yè)運(yùn)營(yíng)的實(shí)際幫助不大，加上相關(guān)儲(chǔ)能設(shè)施的投資大，而事實(shí)上，對(duì)工業(yè)企業(yè)拉閘限電，不但未能達(dá)到調(diào)控預(yù)期，未能有效解決用電峰谷矛盾，反而增加了企業(yè)負(fù)擔(dān)，影響了經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，且年年加劇，嚴(yán)重影響到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、影響到地方營(yíng)商環(huán)境、影響到工業(yè)投資資源的有效利用。既無(wú)助于民生的改善，又造成了巨大的資源浪費(fèi)，且與雙碳戰(zhàn)略所要求的資源高效利用的目標(biāo)相背離。

3、解決削峰填谷難題，最有效的手段，是建設(shè)城市分布式儲(chǔ)能電站。

城市功能用電及居民用電，屬于“保民生”的“六保”范疇，同時(shí)，也是用電“峰”、“谷”的成因，所以，要削峰填谷，充分調(diào)配電力資源，必須從解決城市功能用電和居民用電的角度入手。

我們可以將整個(gè)電網(wǎng)鏈條比作一個(gè)“高速公路系統(tǒng)”：電網(wǎng)側(cè)（特高壓電網(wǎng)）就是“高速公路”；前端是發(fā)電側(cè)（發(fā)電廠），就是“高速公路”入口；用戶側(cè)（城市功能用電及居民用電）就是后端，類似“高速公路”的出口。發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)都有儲(chǔ)能需求，但其所儲(chǔ)電能仍需通過(guò)高壓電網(wǎng)輸送給用戶，其儲(chǔ)能應(yīng)用規(guī)模受限于“高速公路”的通行能力，并不能在用電高峰時(shí)大量增加供應(yīng)，因而不能根本上解決削峰填谷的難題。相反，作為用戶側(cè)的城市功能用電和居民用電，其用電行為是峰谷的主要原因，低谷儲(chǔ)能、高峰時(shí)使用，不需要再通過(guò)高壓電網(wǎng)傳輸，從用戶側(cè)建設(shè)分布式儲(chǔ)能電站，才是解決用電峰谷問題的最直接、最有效、最根本的辦法。

二、高安全性、高可靠性城市分布式儲(chǔ)能體系建設(shè)的技術(shù)路線和解決措施

1、高安全性是城市分布式儲(chǔ)能電網(wǎng)建設(shè)的最基本要求

城市分布式儲(chǔ)能體系，是指在高層樓房人員密集區(qū)域、辦公區(qū)域、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、CBD功能區(qū)、軍事國(guó)安等區(qū)域單獨(dú)進(jìn)行建設(shè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

這些領(lǐng)域既有龐大的市場(chǎng)空間，又是電網(wǎng)峰谷調(diào)控的關(guān)鍵，更是關(guān)系國(guó)計(jì)民生和安全的重要區(qū)域。所以，該區(qū)域儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)責(zé)任重大，該領(lǐng)域的安全重于泰山、安全壓倒一切。

對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的要求可以劃分為三個(gè)層次：第一層次是安全第一，不安全則一切皆零；第二層次包括循環(huán)壽命、造價(jià)、能量轉(zhuǎn)換效率等與運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益直接相關(guān)的指標(biāo)；第三層次包括功率、環(huán)境友好、使用方便性、地理適應(yīng)性等應(yīng)盡量提高的指標(biāo)。而電站的核心---儲(chǔ)能電池必須滿足：（1）本質(zhì)安全，即便在居民區(qū)也無(wú)消防顧慮；（2）長(zhǎng)壽命等算得過(guò)來(lái)賬的經(jīng)濟(jì)性；（3）占地面積要小，場(chǎng)地選擇余地大；（4）一年四季都能正常保供，不能經(jīng)常性檢修維護(hù) 。其中，安全性是一票否決。

2、高安全性、高可靠性城市分布式電網(wǎng)儲(chǔ)能體系建設(shè)的解決措施

（1）當(dāng)下適用于用戶側(cè)的儲(chǔ)能電池，主要是電化學(xué)儲(chǔ)能電池，包括磷酸鐵鋰電池、液流電池、水系鎳氫電池、水系鐵鎳電池、鈉離子電池、以及鉛酸電池。

目前，磷酸鐵鋰為主流技術(shù)方向，發(fā)展中的鈉離子電池也被寄予厚望。

以磷酸鐵鋰為代表的鋰離子電池采用的有機(jī)電解液體系特性，決定了鋰離子電池的安全性問題不可能徹底解決。鋰電池在燃燒爆炸過(guò)程中，幾乎不可能被撲滅，還會(huì)出現(xiàn)劇烈有毒濃煙和有毒氟化氫氣體等，會(huì)對(duì)人身安全帶來(lái)致命影響。此外，鋰離子電池除了有主動(dòng)燃燒和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)被動(dòng)失控，引起燃燒爆炸，國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的安全事故多發(fā)，已經(jīng)引起相關(guān)行業(yè)和社會(huì)的高度警覺，尤其在北京大紅門事件后，我國(guó)國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域儲(chǔ)能建設(shè)實(shí)際處于半停滯狀態(tài)。國(guó)際方面，對(duì)于鋰電池電動(dòng)自行車都已經(jīng)成為“公害”的當(dāng)下，敏感區(qū)域、辦公場(chǎng)所、人員密集區(qū)域等城市功能及人口聚集區(qū)域的儲(chǔ)能建設(shè)，基本上是電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用的禁區(qū)。由于鋰離子電池性價(jià)比的提高，促使我國(guó)行業(yè)在儲(chǔ)能中過(guò)分熱衷于它，而忽視了它的安全性。

（2）鐵鎳電池是傳統(tǒng)的水系蓄電池，電解液為氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合水溶液，主輔材料本質(zhì)上不會(huì)起火爆炸、沒有毒害氣體侵蝕之憂、“零”消防成本是鐵鎳電池最大的優(yōu)勢(shì)，因此，鐵鎳電池是本質(zhì)安全的動(dòng)力及儲(chǔ)能電池；鐵鎳電池充電時(shí)，和鉛酸電池一樣，會(huì)析出部分氫氣和氧氣，只需保持通風(fēng)，防止氫氣聚集，就能確保電池使用安全。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著人類對(duì)環(huán)境污染的高度重視、動(dòng)力及儲(chǔ)能電池應(yīng)用場(chǎng)景的需求劇增，本質(zhì)安全、長(zhǎng)壽命、環(huán)保屬性強(qiáng)的鐵鎳電池再次回到人們的視野，國(guó)內(nèi)先后有：南開大學(xué)林東峰、四川大學(xué)陳云貴教授團(tuán)隊(duì)、中南大學(xué)唐有根教授團(tuán)隊(duì)等，國(guó)外有諸如美國(guó)、以色列、荷蘭、英國(guó)、澳大利亞等國(guó)科學(xué)家，先后對(duì)提升鐵鎳電池進(jìn)行了階段性研究。

創(chuàng)力新能源在認(rèn)準(zhǔn)了鐵鎳電池具有其它電池體系不可比擬的安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)后，耗時(shí)十四年，累計(jì)投入近億元，終于在鐵鎳電池的負(fù)極材料、電池結(jié)構(gòu)、電池工藝等方面取得一系列重大突破，創(chuàng)造了全新的新型鐵鎳電池體系，保留了鐵鎳電池本質(zhì)安全、環(huán)境友好、性能可靠的優(yōu)勢(shì)，解決了大電流快速充放、低溫鈍化、充電效率、析氫嚴(yán)重、負(fù)極材料制備污染且高耗能等鐵鎳電池的核心難題，并將其循環(huán)壽命由550次（國(guó)標(biāo)）提升至15000次以上（70%DOD）、重量比能量由18wh/kg提升至70wh/kg（反超鉛酸電池約30%），在電池性能大幅飆升的同時(shí)，還將鐵鎳電池的綜合成本下降40%以上（度電成本低于全釩液流電池近一半）；新近，又再次攻克了電解水制氫的儲(chǔ)能及制氫一體化電池，將儲(chǔ)能和電解水綠色制氫結(jié)合在一起，具備了可以成為大多數(shù)儲(chǔ)能場(chǎng)景、特別是城市分布式儲(chǔ)能等規(guī)模儲(chǔ)能的主要技術(shù)路線和解決方案之一。

（3）另一儲(chǔ)能電池的選擇是鈉離子電池和鉛酸電池，但鈉離子電池還有一些技術(shù)路線有待成熟。鉛酸電池的有害重金屬污染、使用壽命短的等問題，都不適合用戶側(cè)儲(chǔ)能的需求。

南開大學(xué)副校長(zhǎng)、中科院院士陳軍也認(rèn)為，水系鐵鎳電池才是目前解決儲(chǔ)能安全的可行性方案。

三、解決電力削峰填谷的迫切性

2月10日，國(guó)家能源局召開2月份全國(guó)可再生能源開發(fā)建設(shè)形勢(shì)分析會(huì)。會(huì)議指出，受國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的需要、國(guó)際局勢(shì)、夏季和冬季氣溫等因素影響，可預(yù)見今年電力需求增長(zhǎng)將存在很大增量。然而，加大基建投資力度將拉動(dòng)鋼鐵、建材等高載能行業(yè)較快回升，并疊加2023年前低后高的基數(shù)效應(yīng)，以及國(guó)家氣象部門對(duì)今年夏季我國(guó)大部區(qū)域氣溫接近常年到偏高的預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)今年全社會(huì)用電量同比增長(zhǎng)將遠(yuǎn)高與2022年的7.0%，增速也將明顯大幅回升。

會(huì)議指出，自2020年以來(lái)，受三年的國(guó)內(nèi)外疫情影響、宏觀經(jīng)濟(jì)、燃料供應(yīng)、氣溫、降水，以及煤電企業(yè)持續(xù)大面積嚴(yán)重虧損等多方面因素交織疊加，給電力供需帶來(lái)極大缺口。預(yù)計(jì)迎峰度夏、迎峰度冬期間全國(guó)電力供需總體吃緊。

會(huì)議強(qiáng)調(diào)，今年電力保供局面異常嚴(yán)峻。一方面增效、挖潛、保障電力可靠供應(yīng)，但應(yīng)對(duì)用電高峰整體上非常吃緊。電力系統(tǒng)持續(xù)加強(qiáng)在役機(jī)組運(yùn)行管理，減少非計(jì)劃停機(jī)、受阻情況，保障機(jī)組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)，最大限度挖掘各品類電源頂峰發(fā)電潛力。另一方面，優(yōu)化跨區(qū)域電網(wǎng)間的開機(jī)備用、錯(cuò)峰支援、余缺調(diào)劑，全力保障高峰期間電力供需平衡。同時(shí)，加快重點(diǎn)電源建設(shè)進(jìn)度，緩解負(fù)荷中心的供電緊張。加快推進(jìn)地區(qū)網(wǎng)架優(yōu)化和配電網(wǎng)建設(shè)改造，實(shí)施農(nóng)網(wǎng)鞏固提升工程，增強(qiáng)電網(wǎng)供電可靠性。

另外，在兌現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”的背景下，新能源比重不斷提高，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的不確定性增加，大面積停電的潛在風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)逐步提升。當(dāng)前可再生能源大規(guī)模發(fā)展還面臨部分地區(qū)消納空間不足，用地用海等要素保障困難，大型風(fēng)電光伏基地還存在“電網(wǎng)等項(xiàng)目”“項(xiàng)目等電網(wǎng)”和“電網(wǎng)等規(guī)劃”等問題。風(fēng)電、光伏本身的不穩(wěn)定以及消納難等原因，棄風(fēng)、棄光成為行業(yè)發(fā)展繞不開的難題，是制約光伏、風(fēng)電等新能源電力安全廣泛應(yīng)用的首要因素，當(dāng)下還不能通過(guò)新能源建設(shè)來(lái)根本解決“尖峰負(fù)荷需求”的問題。

國(guó)家發(fā)改委能源局《發(fā)改能源規(guī)〔2021〕1051號(hào)文》提出：“鼓勵(lì)結(jié)合源、網(wǎng)、荷不同需求探索儲(chǔ)能多元化發(fā)展模式，大力推進(jìn)電源側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)，積極推動(dòng)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能合理化布局，積極支持用戶側(cè)儲(chǔ)能多元化發(fā)展。到2025年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提高，核心技術(shù)裝備自主可控水平大幅提升，裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬(wàn)千瓦以上。到2030年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。新型儲(chǔ)能成為能源領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和的關(guān)鍵支撐之一。”

綜上，在用電側(cè)建設(shè)高安全性、高可靠性城市分布式電網(wǎng)儲(chǔ)能體系，是當(dāng)前破解“削峰填谷”難題的且實(shí)有效的辦法。同時(shí)，直接或者間接，不但會(huì)為節(jié)能減排、“雙碳”目標(biāo)做出不可估量的貢獻(xiàn)，而且有助于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展！因而，當(dāng)下迫切需要新型水系安全鐵鎳電池這類儲(chǔ)能電池在城市分布式電網(wǎng)儲(chǔ)能體系中的創(chuàng)新應(yīng)用。

四、可以給國(guó)家?guī)?lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

鑒于新型鐵鎳電池“優(yōu)異的電性能適用性、不起火的安全性、投資回報(bào)高的經(jīng)濟(jì)性、地域使用的靈活性”優(yōu)勢(shì)，將有望超越鋰電池和全釩液流電池，成為大多數(shù)儲(chǔ)能場(chǎng)景、特別是城市（含工業(yè)園區(qū)）分布式儲(chǔ)能等規(guī)模儲(chǔ)能的主要技術(shù)路線和解決方案之一。而推廣使用以新型鐵鎳電池為代表的安全儲(chǔ)能電池建設(shè)城市分布式儲(chǔ)能，將能夠真正解決削峰填谷的難題、實(shí)現(xiàn)明顯的節(jié)能減排，顯著促進(jìn)碳達(dá)峰碳中和的早日實(shí)現(xiàn)，并兼顧未來(lái)30年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)國(guó)家、產(chǎn)業(yè)生態(tài)及社會(huì)資本在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益方面的雙豐收：

（1）直接減少化石能源10%以上、各類減排10%以上；

（2）對(duì)于穩(wěn)定全域電網(wǎng)、增大全域電網(wǎng)冗余彈性意義重大；

（3）電網(wǎng)側(cè)可消納的新能源增量10%以上；

（4）給未來(lái)5--10年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展騰出了很大的空間；

（5）間接減少了特高壓等電網(wǎng)的大基建投入，可以有效遏制鋼鐵、水泥等高耗能、高污染產(chǎn)能的非必要投入，間接起到了節(jié)能減排的作用，助力碳達(dá)峰碳中和的實(shí)現(xiàn)；

（6）可以有效提高并發(fā)揮現(xiàn)有資源稟賦的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；

（7）為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換提供了抓手和突破口，新能源、特別是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)可能成為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的主要力量；

（8）可能帶來(lái)一場(chǎng)用電革命，為世界各國(guó)提供碳達(dá)峰碳中和的中國(guó)方案。

創(chuàng)力新型鐵鎳水系電池系統(tǒng)，是儲(chǔ)能技術(shù)中的耀眼明珠，具有絕對(duì)環(huán)保、絕對(duì)安全、重復(fù)充放次數(shù)達(dá)15000次、適溫性能好、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)大能容量、出力連續(xù)性好、技術(shù)成熟且領(lǐng)先國(guó)際、全生命周期成本較低等優(yōu)勢(shì)。以此為核心建設(shè)城市分布式儲(chǔ)能，將能夠破解“削峰填谷”發(fā)展瓶頸，顯著實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，同時(shí)兼顧未來(lái)30年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)碳達(dá)峰碳中和的早日實(shí)現(xiàn)，給國(guó)家?guī)?lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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