“儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)(ESIE)”是在國(guó)家能源局科技裝備司指導(dǎo)下，在中關(guān)村管委會(huì)、中國(guó)能源研究會(huì)支持下，由中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)打造的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)專(zhuān)業(yè)品牌會(huì)展。“儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)2018(ESIE2018)”于2018年4月2-4日在國(guó)家會(huì)議中心隆重舉行，2018年峰會(huì)將在今年的基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級(jí)，本次展會(huì)將規(guī)劃出6000平米展示區(qū)，設(shè)置100+展位，同期將舉辦國(guó)際儲(chǔ)能創(chuàng)新大賽和新品發(fā)布會(huì)，儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)頭企業(yè)將集中展示其先進(jìn)的技術(shù)、產(chǎn)品與項(xiàng)目。“儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)(ESIE)”被譽(yù)為全球范圍內(nèi)市場(chǎng)定位最精準(zhǔn)、最具影響力的儲(chǔ)能專(zhuān)業(yè)品牌展覽會(huì)，亦是儲(chǔ)能業(yè)內(nèi)含金量最高、指導(dǎo)性最強(qiáng)的高規(guī)格會(huì)議。

英國(guó)伯明翰大學(xué)教授、伯明翰儲(chǔ)能研究中心主任丁玉龍?jiān)谥黝}論壇上做演講。以下是演講內(nèi)容：

這個(gè)就不講了，能不儲(chǔ)就不儲(chǔ)，沒(méi)有辦法，大家都沒(méi)有辦法，大家來(lái)儲(chǔ)。為什么要儲(chǔ)能?大家都講過(guò)了，我也不介紹了，以電力系統(tǒng)為例，這個(gè)圖已經(jīng)不少人用過(guò)，從陳所那兒偷過(guò)來(lái)的，借過(guò)來(lái)的。讀書(shū)人不叫偷。

但是儲(chǔ)能只是解決以上問(wèn)題的之種主要手段之一，第一個(gè)新的電網(wǎng)技術(shù)，新的能源網(wǎng)的技術(shù)，不止電網(wǎng)。儲(chǔ)能是其中之一，由于儲(chǔ)能在另外三種當(dāng)中都有應(yīng)用，儲(chǔ)能技術(shù)需要與其他技術(shù)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。下邊簡(jiǎn)單介紹以下，儲(chǔ)能研究的十年的狀況，我們做了一些簡(jiǎn)單的分析，沒(méi)有做非常透徹的分析，從過(guò)去十年期刊文章發(fā)表數(shù)量來(lái)看，鋰離子電池確實(shí)是增長(zhǎng)非常快，2009年的時(shí)候儲(chǔ)熱儲(chǔ)能方向發(fā)表的文章數(shù)差不多，大概2015年的時(shí)候鋰離子電池的文章，大概是儲(chǔ)熱儲(chǔ)能方向的3.5倍，2014年以來(lái)這個(gè)圖平緩，這個(gè)熱點(diǎn)已經(jīng)有一段時(shí)間了。

下邊是專(zhuān)利情況，也是類(lèi)似的，主要是鋰離子電池方向跟儲(chǔ)熱儲(chǔ)能方向，它比較古老，但是從應(yīng)用方面還是有不少科學(xué)的東西需要做的。2006年鋰離子電池方面專(zhuān)利從500件增長(zhǎng)到1500件。這個(gè)圖不太準(zhǔn)確，我從DOE網(wǎng)頁(yè)找出來(lái)的數(shù)據(jù)做的這張圖。這個(gè)量基本上是對(duì)的，抽水儲(chǔ)能從以前的98%降到目前的91%，化學(xué)儲(chǔ)能大概占30%，儲(chǔ)熱儲(chǔ)能占65%，數(shù)據(jù)庫(kù)的問(wèn)題，這里面不是很準(zhǔn)，但是大概量是對(duì)的，未來(lái)5-10年之間，抽水儲(chǔ)能仍然保持優(yōu)勢(shì)，但是份額會(huì)大幅度下降，下降到多少現(xiàn)在說(shuō)不清楚，可能70%左右有可能，其他儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展。

另外市場(chǎng)有很多人對(duì)這個(gè)已經(jīng)做了介紹，大概在千億美元左右，有很多計(jì)算，結(jié)果各差異，但是量級(jí)差不多，不同領(lǐng)域做自己的方向，對(duì)自己的領(lǐng)域增加譯一些。

為什么儲(chǔ)熱和儲(chǔ)能，這是我想給大家介紹的，熱能是二次能源，全球能源中大概90%的能源是基于熱的轉(zhuǎn)換輸送和儲(chǔ)存。這個(gè)數(shù)據(jù)是比較準(zhǔn)確的，另外一個(gè)能源的中端應(yīng)用制造，熱熱能大概占60%到70%，某些地方更高。從冷的角度，全球大概10%到20%的電力用來(lái)制冷，25%用來(lái)在數(shù)據(jù)中心的制冷。

兩年多以前有一個(gè)政策性的報(bào)告，這是我們牽頭，英國(guó)政府做的政策型的報(bào)告，在新的情況下，熱和冷，熱是占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，冷占的量比較少的。原因是什么?因?yàn)橹挟a(chǎn)階級(jí)的崛起，冷鏈技術(shù)的發(fā)展，大家可能沒(méi)有在這個(gè)領(lǐng)域，在這個(gè)領(lǐng)域里大概知道，在最近一兩年熱錢(qián)跑到冷鏈里面去了，大家可以查一查這方面。另外儲(chǔ)熱的不少功能是其他儲(chǔ)能不能實(shí)現(xiàn)的，右邊包括傳統(tǒng)煤電的，附加儲(chǔ)熱可以提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，太陽(yáng)能發(fā)電，棄風(fēng)點(diǎn)，電動(dòng)汽車(chē)不講了，大家可能做電動(dòng)車(chē)的同事知道，空調(diào)大概消耗電動(dòng)車(chē)電池的30%到40%的電量，30%到40%是用在汽車(chē)空調(diào)，60%到70%是用來(lái)開(kāi)車(chē)的。從這個(gè)角度熱能的儲(chǔ)存儲(chǔ)可以為這個(gè)提供方面的。

另外一個(gè)過(guò)程工業(yè)余熱，中國(guó)大概20億噸標(biāo)煤，一半以上以廢熱的形式排除，這個(gè)是熱的應(yīng)用，其實(shí)比任何其他的都重要。

另外儲(chǔ)熱和儲(chǔ)冷技術(shù)用在哪兒?這個(gè)過(guò)程很簡(jiǎn)單，能量到能量網(wǎng)絡(luò)，到能量用戶(hù)，假如說(shuō)有多余的，假如不是熱的話(huà)，不是冷的話(huà)，可能有個(gè)能量轉(zhuǎn)換，變成熱和冷，到一個(gè)裝置里面去。需要熱的時(shí)候反過(guò)來(lái)進(jìn)行，這樣跟我們電池的存儲(chǔ)和釋放的過(guò)程基本上差不多的。

由于熱和冷全負(fù)荷釋放的過(guò)程中涉及到傳熱過(guò)程，這個(gè)技術(shù)的反應(yīng)速度不會(huì)太快，大概分鐘級(jí)，分鐘級(jí)，適用于能量型的應(yīng)用，不太適合于功率型的應(yīng)用，除非一些特殊的方式，儲(chǔ)熱儲(chǔ)能另領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，一個(gè)是材料領(lǐng)域的，第二單元和裝飾，有了材料還不行，材料到裝飾過(guò)程還比較長(zhǎng)，從裝飾到系統(tǒng)集成有一個(gè)過(guò)程，集成與應(yīng)用，主要在應(yīng)用這個(gè)層面。實(shí)際上這幾個(gè)圖大家可能已經(jīng)碰到過(guò)，我們以前的系統(tǒng)，沒(méi)有處存儲(chǔ)的時(shí)候這個(gè)系統(tǒng)比較剛性，柔性很差，加了存儲(chǔ)以后柔性有了，但是系統(tǒng)變得更復(fù)雜了，因?yàn)榇鎯?chǔ)可以在能量的產(chǎn)生端，輸送端，也可以在用戶(hù)端，這個(gè)系統(tǒng)更復(fù)雜，這個(gè)答案不是一個(gè)答案，可能是有多個(gè)正確答案，所以你的優(yōu)化和集成更復(fù)雜。

下邊簡(jiǎn)單介紹以下儲(chǔ)熱儲(chǔ)能技術(shù)的分類(lèi)，這個(gè)圖，文件當(dāng)中大家看到的圖我想可能不少都是錯(cuò)的，縱軸是系統(tǒng)的能量密度，有時(shí)候能量密度的時(shí)候，可能有材料的能量密度，裝置的能量密度，系統(tǒng)的能量密度

把材料的能量密度和系統(tǒng)的能量密度去比這是不公平的，這是系統(tǒng)能量密度。顯熱儲(chǔ)能已經(jīng)用了及百年以上了，相變儲(chǔ)熱剛剛開(kāi)始應(yīng)用，吸附處于早期，大家在能源領(lǐng)域作的時(shí)間長(zhǎng)了以后，這里面有很多是相通的一部分。這個(gè)圖大家可以看到，這幾種存儲(chǔ)技術(shù)，溫度范圍不一樣，能量密度沒(méi)有說(shuō)一定那哪一個(gè)高，哪一個(gè)低，同樣溫度下，以后化學(xué)儲(chǔ)熱能量密度高一些，相當(dāng)于好多交叉，全球熱化學(xué)的儲(chǔ)能能量密度高基本上不一定對(duì)，因?yàn)榛瘜W(xué)儲(chǔ)熱和儲(chǔ)能還有一部分沒(méi)有算，比如說(shuō)他的儲(chǔ)氣罐，有些誤區(qū)。

下邊聚焦一下，有氣相液相和固相區(qū)，超過(guò)這個(gè)臨界點(diǎn)，固液相變，氣液相變和固液相變都可以通過(guò)這些機(jī)理進(jìn)行。

由于氣液和固氣之間的相變體積變化太大，基本上是不用的。除非比如說(shuō)我們傳統(tǒng)的用來(lái)發(fā)電的水蒸氣，以后是不用的，大部分聚焦在液固，因?yàn)轶w積變化小，體積變化大了以后，材料的性能都會(huì)有很大問(wèn)題。這就是我所要聚焦的這一部分。原理很簡(jiǎn)單，加熱的時(shí)候，熔化過(guò)程中溫度不變，會(huì)吸收好多存儲(chǔ)或者釋放能量，這是所謂的相變過(guò)程。

我更要聚焦的主要是定定型復(fù)合相變，固體變成液體的時(shí)候機(jī)械性能就沒(méi)有了，因?yàn)橐后w它的形狀，它容器的形狀，你讓它變它就變，我們聚焦把它變成這樣一個(gè)定型的，定型怎么做?結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，它是多層次材料結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)典型的定型相變材料的模塊，把它用顯微鏡放大，這里頭有結(jié)構(gòu)材料，有相變材料。配方也是這樣的，配方的時(shí)候你需要考慮它的至少三種材料，因?yàn)槿N材料混合不均勻的話(huà)是混合不均勻的，這個(gè)代表材料模塊，這是復(fù)合相變出來(lái)的，看著像磚，但是實(shí)際上是復(fù)合材料。它的機(jī)械性能基本上不會(huì)有太大變化。

傳統(tǒng)的制造方法，傳統(tǒng)的方法就是把它顆粒更小，混合，shaping，然后再干燥，這是過(guò)去十年左右做的工作，從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)化的過(guò)程。最近這一年多我們發(fā)展一個(gè)新的方法叫擠壓法，這個(gè)具體不講了，大家感興趣我們有文章發(fā)表出來(lái)，這個(gè)比我們傳統(tǒng)的方法難很多，這個(gè)門(mén)檻比較高。

一個(gè)是儲(chǔ)熱電暖器的應(yīng)用，這個(gè)看起來(lái)小，但是很重，200公斤，抬到樓上去很難，很沉，密度大概4千公斤每平方米。過(guò)去兩年期間，基于相變儲(chǔ)熱，一個(gè)是比傳統(tǒng)的高一些，第二材料密度低一些，第三個(gè)它有相變測(cè)量。相變儲(chǔ)熱技術(shù)比傳統(tǒng)的儲(chǔ)熱技術(shù)輕譯寫(xiě)，基于復(fù)合材料，反應(yīng)速度快一些。

簡(jiǎn)單講以下低谷電的應(yīng)用，把電變成熱是不是太劃算的東西，未來(lái)高溫?zé)岜玫募夹g(shù)發(fā)展好了，比如600度的情況下，這時(shí)候一度電的能量可以變成3度或者4度的熱，這樣我再存儲(chǔ)就沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題了。但是高溫?zé)岜眉夹g(shù)還是比較有挑戰(zhàn)性的。現(xiàn)在做的是150的左右的UEDF，再高的200度，但是很難。這個(gè)系統(tǒng)是36兆瓦小時(shí)，這部分的投資大概在500萬(wàn)人民幣，算下來(lái)每千瓦130塊錢(qián)，140塊錢(qián)。這個(gè)大家可以看到，跟電池，電化學(xué)儲(chǔ)能的比較，可能差10倍左右。這是我們最新的研究，主要是把儲(chǔ)熱儲(chǔ)能用于空調(diào)，溫度波動(dòng)減少40%，效率提升20%，節(jié)電18%，這個(gè)系統(tǒng)未來(lái)應(yīng)用到市場(chǎng)上去，最后非常感謝大家!