“互聯(lián)網+”智慧能源(以下簡稱能源互聯(lián)網)是一種互聯(lián)網與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產業(yè)發(fā)展新形態(tài)，具有設備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放等主要特征。在全球新一輪科技革命和產業(yè)變革中，互聯(lián)網理念、先進信息技術與能源產業(yè)深度融合，正在推動能源互聯(lián)網新技術、新模式和新業(yè)態(tài)的興起。

　　國家明確提出能源互聯(lián)網下要推動集中式與分布式儲能協(xié)同發(fā)展

　　2016年2月29日，三部委發(fā)布《關于推進“互聯(lián)網+”智慧能源發(fā)展的指導意見》。

　　意見指出，能源互聯(lián)網是推動我國能源革命的重要戰(zhàn)略支撐，對提高可再生能源比重，促進化石能源清潔高效利用，提升能源綜合效率，推動能源市場開放和產業(yè)升級，形成新的經濟增長點，提升能源國際合作水平具有重要意義。

　　意見提出要推動集中式與分布式儲能協(xié)同發(fā)展。開發(fā)儲電、儲熱、儲冷、清潔燃料存儲等多類型、大容量、低成本、高效率、長壽命儲能產品及系統(tǒng)。推動在集中式新能源發(fā)電基地配置適當規(guī)模的儲能電站，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)與新能源、電網的協(xié)調優(yōu)化運行。推動建設小區(qū)、樓宇、家庭應用場景下的分布式儲能設備，實現(xiàn)儲能設備的混合配置、高效管理、友好并網。

　　能源互聯(lián)網試點示范項目實施方案即將出臺，400億投資聚焦先進儲能和智能電網

　　2016年6月24日國務院新聞辦公室舉行國務院政策例行吹風會，國家能源局總經濟師李冶表示，目前“互聯(lián)網+”智慧能源(業(yè)界普遍稱為“能源互聯(lián)網”)標準體系的總體框架和行動路線已經初步形成，而《“互聯(lián)網+”智慧能源試點示范項目實施方案》也將很快下發(fā)，方案明確了建設試點示范工程項目的路線圖和時間表。

　　據了解，試點示范重點是要推動先進儲能、智能電網等一批產品和技術加快實現(xiàn)突破，預計今年會帶來超過400億元的投資。同時，國家發(fā)展改革委在能源互聯(lián)網領域也安排了3億-4億元的專項建設資金，對首臺套設備和重要的研發(fā)示范項目給予支持。在實施當中，將大力推廣和利用社會資本進入這個領域，拓寬能源互聯(lián)網的融資渠道。

　　國家電網：2020年基本建成中國能源互聯(lián)網

　　2016年6月14日，國家電網公司副總經理楊慶表示，預計到2020年，中國將形成統(tǒng)一電網，基本建成中國能源互聯(lián)網。屆時，西南地區(qū)的清潔能源、可再生能源可通過中國能源互聯(lián)網傳輸到東部地區(qū)。

　　據介紹，全球能源互聯(lián)網是一個以特高壓電網為骨干、全球互聯(lián)的智能電網，也是清潔能源在全球范圍內大規(guī)模開發(fā)、配置和利用的基本平臺。據測算，全球清潔能源的資源超過100萬億千瓦，若僅開發(fā)其中5%，就可以滿足全球能源需求。通過構建全球能源互聯(lián)網，到2050年，清潔能源佔全球消費總比重可望達到80%。

　　能源互聯(lián)網系統(tǒng)等28項國家標準獲批立項，解決頂層設計問題

　　2016年6月23日，國家電網公司(下稱“國網公司”)對外宣布，近期國家標準委下達的2016年第一批國家標準制修訂計劃中，該公司主導的《能源互聯(lián)網系統(tǒng)—總則》等28 項重要標準獲批立項。

　　國網公司方面表示，由國網公司系統(tǒng)單位牽頭制定能源互聯(lián)網相關標準，有利于公司電網發(fā)展理念的推廣，助推中國能源互聯(lián)網和全球能源互聯(lián)網構建。國網公司系統(tǒng)單位將牽頭12項能源互聯(lián)網標準制定任務，解決能源互聯(lián)網頂層設計問題。

　　據悉，能源互聯(lián)網標準化工作有一定的開展基礎。我國智能電網標準體系框架已經編制完成，并形成了有9個專業(yè)分支、25個技術領域、110個標準系列的技術標準體系。能源網互聯(lián)網受關注的相關專業(yè)領域，也將由相關專業(yè)技術委員會開展工作，分工負責。

　　近一年來，國網公司推動構建能源互聯(lián)網的節(jié)奏明顯加快。先后出資1億元注冊了全球能源互聯(lián)網集團有限公司，發(fā)起成立全球能源互聯(lián)網發(fā)展合作組織。近日，國網公司副總經理楊慶公開表示，預計到2020年，中國將形成統(tǒng)一電網，基本建成中國能源互聯(lián)網。屆時，西南地區(qū)的清潔能源、可再生能源可通過中國能源互聯(lián)網傳輸到東部地區(qū)。記者另悉，國網公司正在申請成立全國智慧能源標準化技術委員會，進一步發(fā)揮其在智能電網發(fā)展中確立的技術優(yōu)勢，以推動我國能源互聯(lián)網發(fā)展。

　　天津市發(fā)布首個《城市能源互聯(lián)網發(fā)展白皮書》

　　2016年6月24日上午，天津市電力公司在津發(fā)布《城市能源互聯(lián)網發(fā)展白皮書(2016)》，白皮書創(chuàng)新提出構建城市能源互聯(lián)網，承接和融入全球能源互聯(lián)網，實現(xiàn)更大范圍的城市能源資源配置，實現(xiàn)城市能源清潔化、電氣化、智能化和互聯(lián)網化轉型升級。該白皮書是國內外首個關于城市能源互聯(lián)網發(fā)展的白皮書，將為全國乃至全球城市能源互聯(lián)網發(fā)展提供了借鑒樣本。

　　北京市征集能源互聯(lián)網領域儲備項目

　　2016年6月24日，為推進北京全國科技創(chuàng)新中心建設，深入實施《北京技術創(chuàng)新行動計劃(2014-2017年)》，加快我市能源互聯(lián)網領域技術創(chuàng)新及產業(yè)集聚發(fā)展，北京市科委面向社會公開征集能源互聯(lián)網領域科技儲備項目。

　　項目征集方向為：(一)面向能源互聯(lián)網應用的電力電子技術及裝備，新型儲能及智能電網(微網)。(二)多能源協(xié)同優(yōu)化的智能分布式發(fā)電系統(tǒng)及裝備。(三)供需聯(lián)動預測及調度，智能運行控制與能量管理系統(tǒng)。(四)類型：包括具有重大創(chuàng)新突破的前沿技術研究、關鍵技術和高端裝備研發(fā)、集成技術與工程技術攻關、利用能源互聯(lián)網技術解決城市建設管理中熱點問題等。

　　儲能是實現(xiàn)能源互聯(lián)網的關鍵環(huán)節(jié)

　　儲能技術發(fā)展是保障清潔能源大規(guī)模發(fā)展和電網安全經濟運行的關鍵。儲能技術可以在電力系統(tǒng)中增加電能存儲環(huán)節(jié)，使得電力實時平衡的“剛性”電力系統(tǒng)變得更加“柔性”，特別是平抑大規(guī)模清潔能源發(fā)電接入電網帶來的波動性，提高電網運行的安全性、經濟性、靈活性。儲能技術一般分為熱儲能和電儲能，未來應用于全球能源互聯(lián)網的主要是電儲能。

　　儲能技術應用廣泛，市場需求潛力巨大，是能源互聯(lián)網中的關鍵環(huán)節(jié)：儲能技術的潛在需求很大，第一、光伏與風電等間歇性電源出力不穩(wěn)定，當其發(fā)電占比達到較高比例時，會對電網造成一定的沖擊，從而需要配套一定比例的儲能來穩(wěn)定風光電站的出力。第二、用電價格相對上網電價較高的地區(qū)，波峰波谷電價差異很大的地區(qū)，分布式配套儲能往往很容易具經濟性；微網、離網對于儲能的需求也很直接。第三、儲能應用于電力系統(tǒng)中將改變電能生產、輸送和使用同步完成的模式，彌補電力系統(tǒng)中缺失的“儲放”功能，以達到優(yōu)化電力資源配置、提高能源利用效率之目的。第四、儲能技術進步還帶動了電動汽車的迅速發(fā)展。第五、在日漸興起的能源互聯(lián)網中，由于可再生能源與分布式能源在大電網中的大量接入，結合微網與電動車的普及應用，儲能技術將是協(xié)調這些應用的至關重要的一環(huán)，儲能環(huán)節(jié)將成為整個能源互聯(lián)網的關鍵節(jié)點；能源互聯(lián)網的興起將顯著拉動儲能的需求，助推儲能產業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

　　在能源互聯(lián)網背景下，電化學儲能、儲熱、氫儲能、電動汽車等儲能技術或設備圍繞電力供應，實現(xiàn)了電網、交通網、天然氣管網、供熱供冷網的“互聯(lián)”，儲能和能源轉換設備共同建立了多能源網絡的耦合關系。在未來的能源互聯(lián)網中，部分新能源發(fā)電將通過制氫、制熱等方式進行轉換，或以電化學儲能等雙向電力儲能設備存儲并適時返回電網。在各電力儲能技術的支撐下，新能源發(fā)電與熱電聯(lián)供機組、燃料電池、熱泵等轉換設備協(xié)調運行，實現(xiàn)了在新能源高效利用目標下，以電能為核心的多能源生產和消費的匹配。

　　各種儲能技術及產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

　　儲能從技術原理上主要可分為適合能量型應用的電化學儲能、壓縮空氣儲能、熔融鹽蓄熱、氫儲能以及適合功率型短時應用的飛輪、超導和超級電容器儲能等。

　　抽水蓄能是目前技術最成熟、應用最廣泛的大規(guī)模儲能技術，具有規(guī)模大、壽命長、運行費用低等優(yōu)點，目前效率可達70%左右，建設成本大致為3500元/kW~4000元/kW。缺點主要是電站建設受地理資源條件的限制，并涉及上、下水庫的庫區(qū)淹沒、水質的變化以及庫區(qū)土壤鹽堿化等一系列環(huán)保問題。

　　鈉硫電池具有能量密度大，無自放電，原材料鈉、硫易得等優(yōu)點，缺點主要是倍率性能差、成本高，以及高溫運行存在安全隱患等。未來發(fā)展趨勢主要是提高倍率性能、進一步降低制造成本、提高長期運行的可靠性和系統(tǒng)安全性。

　　目前主要的液流電池體系有：多硫化鈉/溴、全釩、鋅/溴、鐵/鉻等體系，其中全釩體系發(fā)展比較成熟，已建成多個MW級工程示范項目，具有壽命長、功率和容量可獨立設計、安全性好等優(yōu)點。缺點主要是效率和能量密度低、運行環(huán)境溫度窗口窄。發(fā)展趨勢主要是選用高選擇性、低滲透性的離子膜和高導電率的電極提升效率，提高工作電流密度和電解質的利用率以解決高成本問題等。

　　鉛碳電池是在傳統(tǒng)鉛酸電池的鉛負極中以“內并”或“內混”的形式引入，具有電容特性的碳材料而形成的新型儲能裝置。相比傳統(tǒng)鉛酸電池具有倍率高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點。但是碳材料的加入易產生負極易析氫、電池易失水等問題，發(fā)展趨勢主要是進一步提高電池比能量密度和循環(huán)壽命，同時開發(fā)廉價、高性能的碳材料。

　　鋰離子電池的材料種類豐富多樣，其中適合作正極的材料有錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰；適合作負極的材料有石墨、硬(軟)碳和鈦酸鋰等。鋰離子電池的主要優(yōu)點是：儲能密度和功率密度高，效率高，應用范圍廣；關注度高，技術進步快，發(fā)展?jié)摿Υ?。主要缺點是：采用有機電解液，存在安全隱患；壽命和成本等技術經濟指標仍待提升。

　　近年來以美國和日本為代表的發(fā)達國家對儲能電池的發(fā)展路線進行了探索，在實現(xiàn)電池的長壽命、低成本、高安全方面取得了一定的進展。以零應變材料為代表的長壽命電池材料、能夠擺脫鋰資源束縛的鈉系電池體系、基于固態(tài)電解質的全固態(tài)電池等是目前主要的研究熱點和發(fā)展趨勢。

　　壓縮空氣儲能具有規(guī)模大、壽命長、運行維護費用低等優(yōu)點。目前傳統(tǒng)使用天然氣并利用地下洞穴的壓縮空氣儲能已經比較成熟，效率可達70%。近年來，國內外學者相繼提出了絕熱、液態(tài)和超臨界等多種新型壓縮空氣儲能技術，擺脫了對地理和資源條件的限制，但目前基本還處于技術突破或小規(guī)模示范階段，效率基本低于60%。發(fā)展趨勢主要是通過充分利用整個循環(huán)過程中的放熱、釋冷來提高整體效率，同時通過模塊化實現(xiàn)規(guī)模化。

　　熔融鹽蓄熱是利用熔融鹽使用溫區(qū)大、比熱容高、換熱性能好等特點，將熱量通過傳熱工質和換熱器加熱熔融鹽存儲起來，需要利用熱量時再通過換熱器、傳熱工質和動力泵等設備，將儲存的熱量取出以供使用，目前已在太陽能熱發(fā)電中實現(xiàn)應用。其優(yōu)點主要是規(guī)模大，可方便配合常規(guī)燃汽機使用等。但目前還存在成本高、效率和可靠性低等缺點，發(fā)展趨勢主要是突破工質選擇和關鍵材料。

　　氫儲能是通過電解把水分解成氫氣和氧氣，實現(xiàn)電能到化學能的轉化，被認為是未來能源互聯(lián)網的重要支撐，日趨成為多個國家能源科技創(chuàng)新和產業(yè)支持的焦點。目前存在的問題主要是能量轉換效率低(總效率低于50%)、生產過程能耗大，需配套建立氫氣輸送管線、加氫站等相關基礎設施。在氫儲能的各環(huán)節(jié)中，制氫的主要發(fā)展趨勢是減少能耗、降低成本、提高轉化效率，儲氫主要是發(fā)展新型高效的儲氫材料、提高儲氫容器的耐壓等級，輸氫主要是發(fā)展抗氫脆和滲透的輸氫管道材料及研究氫與天然氣混合輸送的技術、建設及完善相關配套設施，用氫主要是發(fā)展低成本的氣體重整技術、降低氫燃料電池的成本、提高性能穩(wěn)定性。

　　飛輪儲能具有功率密度高、使用壽命長和對環(huán)境友好等優(yōu)點，其缺點主要是儲能密度低和自放電率較高，目前主要適用于電能質量改善、不間斷電源等應用場合。

　　超導儲能和超級電容器儲能在本質上是以電磁場儲存能量，不存在能量形態(tài)的轉換過程，具有效率高、響應速度快和循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點，適合在提高電能質量等場合應用。超導儲能的缺點是需要低溫制冷系統(tǒng)、系統(tǒng)構建復雜、成本較高等。超級電容器在大規(guī)模應用中面臨的主要問題是能量密度低，其發(fā)展趨勢主要是開發(fā)高性能電極及電解液關鍵材料技術，以提高儲能密度、降低成本。

　　全釩液流電池成為大規(guī)模儲能首選技術

　　全釩液流電池儲能技術因其具有儲能規(guī)模大(可達百兆瓦級)、充放電切換應答速度快，儲能介質為水溶液、安全可靠，電池均勻性好、使用壽命可達15年以上，生命周期的性價比高，材料和部件可循環(huán)利用，環(huán)境友好等突出的優(yōu)勢，已經成為大規(guī)模儲能的首選技術之一，成為國際高技術競爭的新熱點。

　　大連化物所首席科學家張華民掛帥的全釩液流電池研發(fā)團隊與融科儲能一起，共申請了專利150余項，國際專利6項，形成了完整的自主知識產權體系，領軍國內外液流電池標準的制定。目前已成功實施了近30項應用示范工程，其中包括2012年實施的當時全球最大規(guī)模的5MW/10MWh遼寧臥牛石風電場全釩液流儲能系統(tǒng)，在國內外率先實現(xiàn)了該技術的產業(yè)化。當前正在實施的、由大連市政府支持的200MW/800MWh全釩液流電池儲能項目，也已被國家能源局確定為國家儲能示范項目。

　　國網遼寧電力公司運行管理的遼寧臥牛石風電場全釩液流電池儲能系統(tǒng)自2013年3月投運以來，在削峰填谷和減少棄風上發(fā)揮了重要作用，截至2015年底，該系統(tǒng)共減少棄風近760萬千瓦時，獲得直接經濟效益逾460萬元。此后，國網遼寧電力公司又陸續(xù)投運了兩座儲能電站，分別為和風楊家店儲能電站(鋰電池和全釩液流電池)和黑山龍灣儲能電站(全釩液流電池)。“從2015年的運行數據看，這三個風電廠的利用小時數都在2100小時以上，遠高于全網平均利用小時數1780小時?！眹W遼寧電力有限公司副總經理王芝茗指出。

　　國家發(fā)改委氣候戰(zhàn)略與國際合作中心主任李俊峰認為，通過電網優(yōu)化調度削峰填谷，包括將燃煤電廠改為調峰電廠，將是未來幾年政策上的首選?！啊濉陂g，儲能還只能維持在技術研發(fā)、示范工程和產業(yè)鏈建設階段，國家應鼓勵在適宜的地方優(yōu)先選擇液流電池技術，不再鼓勵鉛酸電池?！?/p>

　　目前，液流電池技術已在國際市場得到認可。美國在其2011年儲能發(fā)展規(guī)劃中已將液流電池作為首要支持發(fā)展的電池技術。美國2012年資助的22個儲能項目中液流電池占到12個，且規(guī)模最大的也是液流電池。加拿大安大略省2015年招標的5個儲能項目中，液流電池技術中標了4個。