能源安全和環(huán)境問題受到全世界的普遍關(guān)注，可再生能源的開發(fā)和應(yīng)用越來越受到重視，特別是近十幾年來，在我國煤炭和石油等化石資源供應(yīng)緊張的情況下。其中，風(fēng)力發(fā)電成為除水能外，技術(shù)最為成熟、最具大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)運作條件的發(fā)電方式。通過大力扶助風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，開展大型風(fēng)電項目特許權(quán)招標、出臺風(fēng)電優(yōu)惠價格政策等措施，我國的風(fēng)電事業(yè)快速發(fā)展。然而， 風(fēng)力發(fā)電也有不容輕視的缺陷：風(fēng)力電能屬于劣質(zhì)能源，根本原因在于它的不可控性，換句話說，發(fā)多少電完全由風(fēng)力決定，風(fēng)力大小時有變化，人們無法控制。而進入電網(wǎng)的電量又必須保持穩(wěn)定持續(xù)， 才能確保整個電網(wǎng)安全合理地運行。隨著風(fēng)電在中國的迅猛發(fā)展，中國電網(wǎng)對風(fēng)電場及其它新能源電場的并網(wǎng)要求也會越來越高，如，提供穩(wěn)定的有功無功補償，維持電網(wǎng)電壓和頻率，降低諧波干擾，提高品質(zhì)因數(shù)等。

當(dāng)前學(xué)術(shù)界有兩種方法解決此類問題：（一）是降額發(fā)電。（二）是在風(fēng)電場中加入儲能設(shè)備，并配以合適的功率監(jiān)控系統(tǒng)。風(fēng)力發(fā)電機始終以M P P T方式運行，當(dāng)遇到強風(fēng)時，將部分電能儲存；當(dāng)遇到弱風(fēng)時，再將儲能設(shè)備中的能量轉(zhuǎn)換成電能進行補償，從而在最大效率利用電能的同時又能保證穩(wěn)定的供電量。

可再生能源中，可以形成大規(guī)模、商業(yè)化運作、前景廣闊的發(fā)電方式主要是風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能中的燃料乙醇。如要形成可再生能源的規(guī)模化，大容量的綠色儲能技術(shù)是前提與保證。普能公司所持有的釩電池存儲技術(shù)將是一個理想的選擇。那么隨著電網(wǎng)的開發(fā)， 新的分布式發(fā)電增加, 儲能適用于哪里？并且什么類型的儲能設(shè)備適合上述的應(yīng)用場景？2009年4月17日，春天的陽光灑落在清華大學(xué)科技園?！赌茉此伎肌冯s志專程拜訪了北京普能世紀科技有限公司總裁俞振華先生。北京普能世紀科技有限公司（以下簡稱普能公司）的釩電池電力存儲技術(shù)始終以推動未來新電力格局形成與新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標。

配6MW VRB-ESS儲能的日本北海道風(fēng)場——穩(wěn)定聯(lián)網(wǎng)風(fēng)場輸出《能源思考》：請您介紹一下北京普能世紀科技有限公司。

俞振華：普能公司是由國際著名風(fēng)險投資公司投資的高新技術(shù)企業(yè)，公司專注于全釩液流電池電力存儲技術(shù)的研發(fā)、釩電池系統(tǒng)的生產(chǎn)、推廣和銷售，立足中國，面向全球。公司的主要產(chǎn)品為應(yīng)用于離網(wǎng)、微電網(wǎng)或弱電網(wǎng)的K W級釩電池儲能系統(tǒng)和用于分布式電網(wǎng)的大容量釩電池儲能模塊。釩電池的主要用途為： 與可再生能源中的光伏發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電配合使用，起到平衡輸出功率，提高供電質(zhì)量的作用；電網(wǎng)的調(diào)峰以平衡負荷，提高電網(wǎng)的供電能力并削減對發(fā)電設(shè)備的投資，從而實現(xiàn)城市電網(wǎng)進行分布式電源改造；作為不間斷電源或應(yīng)急電源系統(tǒng)為用電大戶或電力供應(yīng)不穩(wěn)定的企業(yè)提供超額價值；軍用蓄電，如潛艇和指揮工事的電源等。

普能公司是中國第一家致力于釩電池儲能技術(shù)商用化的企業(yè)，旗下相對集中了國內(nèi)外釩電池研發(fā)的專業(yè)人員，對國內(nèi)釩電池工業(yè)化的推動起了非常積極的作用，是在釩電池產(chǎn)業(yè)中最具潛力的公司。普能公司面向國際市場提供安全優(yōu)質(zhì)的儲能產(chǎn)品與解決方案，尤其是推動可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并且始終致力于成為供電新模式的領(lǐng)航者！

我們很高興跟大家分享我們行業(yè)的一些認識和看法，也希望能夠得到大家的支持。

《能源思考》： 如今大規(guī)模投資在輸配電設(shè)備上，是否會造成電力行業(yè)效率低下，輸變電與用電端匹配不平衡的問題？

俞振華：以上海電網(wǎng)為例來解釋我們看到的一些問題，電力行業(yè)把超過供電能力9 0%的負荷定義為尖峰負荷。上海每年出現(xiàn)尖峰負荷的時間只有100到200個小時，但是電網(wǎng)為了解決尖峰負荷，僅上海地區(qū)的投資每年就要達到200億左右去保障供電，這還不包括發(fā)電端的投入，僅僅是輸配電方面。

對電力公司來講，這種大規(guī)模的投資從長遠看來很難持續(xù)。巨額投資、投入在輸配電設(shè)備上帶來的是整個能源體系的低效性，這是全球電力行業(yè)面臨的共同問題。從美國能源部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)上看，從發(fā)電到用電之間的損耗高達64%。在這64%之中，輸變電有一部分的損耗，但更大的損耗在于電網(wǎng)發(fā)電和用電端的匹配不平衡，造成了能源效率極度低下。

《能源思考》：把儲能設(shè)備和新能源進行配套，可解決電力高峰需求嗎？

俞振華： 以美國加利福尼亞洲情況為例， 我們看到的圖表就是當(dāng)?shù)仉娏Ω叻鍟r段的典型用電需求曲線，高峰出現(xiàn)在夏季的下午時間。通過建設(shè)并網(wǎng)太陽能獨立發(fā)電系統(tǒng)，可以有效削減尖峰時段發(fā)電需求。

加州政府計劃安裝3千兆瓦太陽能發(fā)電系統(tǒng)，這樣現(xiàn)有電網(wǎng)尖峰發(fā)電需求可以相對降低約5%，能削減一部分電網(wǎng)對尖峰時段發(fā)電和輸配電能力的投資。奧巴馬政府新的產(chǎn)業(yè)政策是把儲能系統(tǒng)和新能源進行配套，如果每千瓦光伏發(fā)電配上5小時的儲能系統(tǒng)，可以有效地把電力行業(yè)的高峰需求降低約2 0%。就此看來，儲能對解決電力高峰需要的效果是十分明顯的《能源思考》： 儲能系統(tǒng)能夠與從發(fā)電到入網(wǎng)到輸配電各環(huán)節(jié)相結(jié)合嗎？可節(jié)約系統(tǒng)綜合用電成本嗎？

俞振華：現(xiàn)在我們看一個電力系統(tǒng)，從發(fā)電到入網(wǎng)然后輸配電，到用電，面臨不同的挑戰(zhàn)，而儲能系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)都能幫助電網(wǎng)解決問題。

在發(fā)電端，儲能系統(tǒng)可以靈活地進行配置，保證發(fā)電的安全并通過儲能這一緩存功能向電網(wǎng)以更高效率輸電。在輸配電儲能技術(shù)的本身，通過在配電網(wǎng)末端提供儲能，讓電力線能夠滿足超出電力線負荷的尖峰電力需求，從而達到讓輸配電擴容的效果，可以大幅減少電網(wǎng)公司對輸配電的投資成本。實際上，全球都能通過分布式能源儲存這樣新的電力體系結(jié)構(gòu)提高整個能源體系的能量效率。而在用電端儲能系統(tǒng)可以提供更好的電能質(zhì)量。

在新能源應(yīng)用領(lǐng)域， 特別是在風(fēng)能、太陽能的應(yīng)用上，發(fā)電的不穩(wěn)定性會對電力的安全造成威脅。

目前新能源占的比例還比較小，但是未來隨著行業(yè)的發(fā)展，新能源不穩(wěn)定會對能源產(chǎn)業(yè)帶來越來越多的問題。通過儲能可以很有效地解決這方面的安全問題，變“垃圾電”到“黃金電”。另外一方面也可以把低谷的風(fēng)電儲存起來在高峰時期用，降低電網(wǎng)發(fā)電端的尖峰負荷。

我們從事研發(fā)的這項技術(shù)，從行業(yè)的反饋來講，有非常明顯的需求，分布在電網(wǎng)各個節(jié)點的儲能系統(tǒng)一方面可以節(jié)約系統(tǒng)綜合用電成本， 產(chǎn)生收益。另外，可以把能源建設(shè)大量的基礎(chǔ)性投資節(jié)省下來，比如高額的超高壓輸電成本，或者是本身輸電線路的投資節(jié)省下來。這樣的話，發(fā)電端和用電端更加匹配，從而提升整體系統(tǒng)效率。比亞迪公司也介紹過這樣的一些技術(shù)。而對于環(huán)境來說，通過節(jié)約能耗會對環(huán)境產(chǎn)生非常好的影響。

《能源思考》：我們應(yīng)該怎樣理解釩電池？

俞振華：釩電池的全稱為全釩液流氧化還原電池(V a n a d i u m R e d o x B a t t e r y，縮寫為V R B)，它是一種新型綠色環(huán)保電池，1 9 8 5年由澳大利亞新南威爾士大學(xué)的M a r r i a K a z a c o s教授提出。釩電池用不同價態(tài)的釩離子溶液分別作為正負極活性物質(zhì)，通過外接泵把溶液從儲液槽壓入電池堆體內(nèi)完成電化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后溶液又回到儲液槽，活性物質(zhì)不斷循環(huán)流動，由此完成充放電。

其反應(yīng)式如下：負極反應(yīng): V2+-e -→V3+正極反應(yīng): VO2++2H++e- →VO2++H2O在機械動力作用下，電解液在儲液罐和半電池的閉合回路中進行循環(huán)流動，從而使得儲存在溶液中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。

釩電池的基本工作原理示意圖釩電池不同于市場上常見的鉛酸電池、鋰電池等常規(guī)電池通過電極與電解液反應(yīng)存儲電能，釩電池技術(shù)是構(gòu)建了一套全液流體系，僅通過正極電解液與負極電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進行電力存儲。由于沒有固相反應(yīng)，釩電池具有功率大、使用壽命長等明顯技術(shù)優(yōu)勢。

釩電池的工作方式類似于汽( 柴) 油發(fā)電機， 其具體技術(shù)特點和優(yōu)點有：(1)能量以電解液的形式儲存，增加儲液罐的體積或者提高溶液的濃度均可增加電池容量；(2)電極不參與反應(yīng)，可長期使用，不像傳統(tǒng)電池電極材料受循環(huán)壽命影響；(3)充、放電過程不包括復(fù)雜的固相反應(yīng)，不存在一般電池體系中經(jīng)常發(fā)生的活性物質(zhì)脫落和短路現(xiàn)象；(4)深充放電對電池壽命影響不大；(5)電池組中的各個單位電池狀態(tài)基本一致，維護簡單方便；(6)可以通過更換電解液達到迅速充電的目的，類似于汽車加油。所以釩電池具有其它電池所無法比擬的優(yōu)越性，是未來電池發(fā)展的重要方向。

釩電池可被廣泛應(yīng)用于太陽能、風(fēng)能發(fā)電裝置配套的儲能設(shè)備，電動汽車充電站，電網(wǎng)儲能調(diào)峰，亦可用于應(yīng)急電源系統(tǒng)、UPS電源等領(lǐng)域。

釩電池的主要特性：. 充放電次數(shù)超過10,000次（10年）以上. 功率與容量分開，高達兆瓦級輸出功率? 綠色環(huán)保無污染，電池可完全回收? 放電深度高達80%以上? 充放電時間比為1.5：1? 支持過充過放? 電池免維護普能公司即將發(fā)布并建立生產(chǎn)線的5kw系統(tǒng)《能源思考》： 請您介紹相對其它可應(yīng)用在電力行業(yè)的儲能技術(shù)，釩電池是否具有對工作環(huán)境要求低、壽命長、成本較低等優(yōu)點？

俞振華：這是一個對儲能或者是電池整體的示意圖。

橫坐標是根據(jù)功率來劃分的，縱坐標表示的是蓄能的時間。當(dāng)我們了解客戶的需求，尤其是在電力行業(yè)，發(fā)現(xiàn)實際上蓄能技術(shù)被分成了三類，其中能夠應(yīng)用在電力行業(yè)的技術(shù)是在灰色區(qū)域部分，我們又稱之為能源管理或電力儲能技術(shù)。其中最成熟的是抽水蓄電技術(shù)，已經(jīng)在電力行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用，但它的主要問題是，不是所有的地方都能建立抽水蓄能電站，而且水力蓄能更加適合于應(yīng)用在主干電網(wǎng)的超大規(guī)模百兆瓦級別。對于能夠靈活配置在電網(wǎng)各個節(jié)點的兆瓦級儲能技術(shù)， 目前主流技術(shù)僅有鈉硫電池、液流電池（釩電池是其中一種）。其它技術(shù)有的還在早期試用階段，有相當(dāng)多的工程挑戰(zhàn)需要解決；有的像鉛酸電池技術(shù)已經(jīng)被證明不適宜用在大容量存儲上。

對電力行業(yè)來講，我們看到了不同的蓄能技術(shù)具有不同的特點。像鈉硫電池來講， 它體積比較小，在一些城市繁華地區(qū)有非常好的解決方案。但是鈉硫電池的劣勢是在于其原理是高溫的硫和高溫的鈉進行化學(xué)反應(yīng)，這需要非常高的安全系數(shù)在里面，現(xiàn)在全球只有日本一家公司可以做到。

相對其它電池，全釩液流電池性能極為獨特，大容量，長壽命，而且頻繁充放電不會影響電池壽命，工作在常溫常壓下，而且對環(huán)境比較友好，這些都是全釩液流電池的技術(shù)特性。再從原材料看，釩元素具有非常獨特的屬性，且在地殼中蘊含豐富，儲量超過金屬鉛；元素周期表中與鐵接近，與鐵礦伴生并在石煤中蘊藏豐富；它的開采成本低于鋰元素。而構(gòu)成釩電池的其它材料生產(chǎn)成本極低，長期來看，釩電池生產(chǎn)成本下降將十分迅速。

過去十年中，釩電池在國際上已經(jīng)有超過30個的實施案例。國際一些從事釩電池研究的公司對傳統(tǒng)的釩電池技術(shù)都做出了改進，包括英國、日本、澳大利亞的公司，還有加拿大公司，奧地利公司也很活躍。

我們現(xiàn)在看到的是是澳大利亞國王島風(fēng)場上的情況。通過釩電池系統(tǒng)結(jié)合風(fēng)電和柴油發(fā)電構(gòu)建的混合獨立發(fā)電系統(tǒng)為該島提供容量為800K W h的電力輸出。

值得一提的是， 中國釩電池技術(shù)起步相對國外并不算太晚，早在十幾年前，綿陽九院就做過試驗室原型產(chǎn)品，之后的中國地質(zhì)大學(xué)，北京大學(xué)，清華大學(xué)，中科院金屬所，中科院大化所，科技大學(xué)，東北大學(xué)等很多研究機構(gòu)都在進行全釩體系儲能技術(shù)的研究。但始終停留在試驗室階段，沒有企業(yè)能夠?qū)@個技術(shù)進行商業(yè)化產(chǎn)品的開發(fā)。普能公司在早期的研發(fā)中，從這些研究機構(gòu)得到了不少的支持，普能公司非常希望能夠整合國內(nèi)研發(fā)資源，把技術(shù)、行業(yè)、標準等市場化。通過不同行業(yè)的專家參與，普能公司在釩電池材料的各個關(guān)鍵材料領(lǐng)域已經(jīng)有突破性進展，包括質(zhì)子交換膜、導(dǎo)電雙極板，電解液研發(fā)等，并成功開發(fā)了使用自主研發(fā)材料的兩代原型產(chǎn)品。

普能公司在金融危機到來的時候知難而上，我們積極地看待中國可再生能源行業(yè)的機會，并努力尋找更大的發(fā)展。普能公司于2009年1月收購了VRB Po wer公司的資產(chǎn)、知識產(chǎn)權(quán)和技能，吸收了來自V R B的綜合經(jīng)驗與知識, 以及來自于Re g e n e s y s 和日本住友公司在液流電池產(chǎn)業(yè)中長達1 5年的經(jīng)驗，這其中也包括了全球超過30個成功實施案例。加拿大V R B公司是上市公司，而且是釩電池行業(yè)規(guī)模最大的集成商，包括了日本住友公司都在釩電池領(lǐng)域做了很多應(yīng)用，證明釩電池的技術(shù)是完全可以商用的。釩電池已經(jīng)走在了儲能行業(yè)的最前沿，而普能公司控制了釩電池行業(yè)一半以上的核心專利，它的專利體系包括超過80個在全球各個國家申請的專利。

最后我要轉(zhuǎn)達的是： 大規(guī)模能源存儲是一個必須要面對的事實，中國的系統(tǒng)工程師們應(yīng)當(dāng)將其考慮為系統(tǒng)設(shè)計的一個備選項。它可以針對用電高峰的出現(xiàn)，通過“削峰”來降低發(fā)電成本的激增；它允許電網(wǎng)接受更高的可再生能源比例超過20%，能夠被用來提升系統(tǒng)效率，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定均衡；它可以降低溫室氣體排放量（GHG）。

普能公司已經(jīng)使中國在儲能領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位！而我們將努力做得更多！

俞振華簡歷：北京普能世紀科技有限公司CEO。1997年畢業(yè)于清華大學(xué)電子工程系。作為SIS國際集團和Circle公司IT專家，為公司亞洲市場制造商提供產(chǎn)品技術(shù)支持。

1999年參與創(chuàng)辦北京威速科技有限公司（V2 Technology,Inc.），作為創(chuàng)建人領(lǐng)導(dǎo)了公司早期的團隊建設(shè)、財務(wù)管理、內(nèi)部運營及之后的企業(yè)戰(zhàn)略業(yè)務(wù)拓展。威速公司主要從事互聯(lián)網(wǎng)通訊軟件開發(fā)及運營，公司自主開發(fā)的視頻會議系統(tǒng)自2003年以來始終占據(jù)國內(nèi)市場份額第一，被評選為電子政務(wù)系統(tǒng)百強企業(yè)。

2004年赴美國留學(xué)，追求在管理與經(jīng)營理念上的更大突破，獲得Pepperdine大學(xué)工商管理碩士學(xué)位。2006年回國創(chuàng)業(yè)，并最終選定釩電池項目作為新事業(yè)的起點。

普能世紀科技有限公司簡介：北京普能世紀科技有限公司（普能公司），專注于釩電池儲能產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)和系統(tǒng)集成。全球清潔能源領(lǐng)域知名投資人—德豐杰投資（www.dfj.com）和德同資本（www.dtcap.com）均為普能公司的主要機構(gòu)投資者。2009年1月，普能公司成功地完成了對國際上釩電池行業(yè)頗有影響的加拿大上市公司VRBPower公司（CDNX：VRB.V）的資產(chǎn)收購，所收購資產(chǎn)包括VRBPower公司擁有或控制的所有專利、商標、技術(shù)秘密、設(shè)備以及絕大部分材料。

釩電池釩電池是一種能夠根據(jù)需求提供儲能的高級液流電池，VRB-ESS (VRB能源存儲系統(tǒng)) 能夠經(jīng)濟地存儲電能并按照需求靈活配置，滿足大規(guī)模電網(wǎng)的不同需求，具有長壽命、低成本、少維護、高效率、環(huán)保的技術(shù)特性，支持電力與儲能容量的無級擴展。VRB-ESS通過存儲電能實現(xiàn)供需的最優(yōu)匹配，用以支持穩(wěn)定、可靠、高效的電網(wǎng)運行和大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)，對于可再生能源供應(yīng)商、電網(wǎng)企業(yè)和高用電安全級別的終端用戶最為適用。