携手共创新能源未来——专访北京普能世纪科技有限公司总裁俞振华

能源安全和环境问题受到全世界的普遍关注，可再生能源的开发和应用越来越受到重视，特别是近十几年来，在我国煤炭和石油等化石资源供应紧张的情况下。其中，风力发电成为除水能外，技术最为成熟、最具大规模开发和商业运作条件的发电方式。通过大力扶助风电产业的发展，开展大型风电项目特许权招标、出台风电优惠价格政策等措施，我国的风电事业快速发展。然而， 风力发电也有不容轻视的缺陷：风力电能属于劣质能源，根本原因在于它的不可控性，换句话说，发多少电完全由风力决定，风力大小时有变化，人们无法控制。而进入电网的电量又必须保持稳定持续， 才能确保整个电网安全合理地运行。随着风电在中国的迅猛发展，中国电网对风电场及其它新能源电场的并网要求也会越来越高，如，提供稳定的有功无功补偿，维持电网电压和频率，降低谐波干扰，提高品质因数等。

当前学术界有两种方法解决此类问题：（一）是降额发电。（二）是在风电场中加入储能设备，并配以合适的功率监控系统。风力发电机始终以M P P T方式运行，当遇到强风时，将部分电能储存；当遇到弱风时，再将储能设备中的能量转换成电能进行补偿，从而在最大效率利用电能的同时又能保证稳定的供电量。

可再生能源中，可以形成大规模、商业化运作、前景广阔的发电方式主要是风力发电、光伏发电、生物质能中的燃料乙醇。如要形成可再生能源的规模化，大容量的绿色储能技术是前提与保证。普能公司所持有的钒电池存储技术将是一个理想的选择。那么随着电网的开发， 新的分布式发电增加, 储能适用于哪里？并且什么类型的储能设备适合上述的应用场景？2009年4月17日，春天的阳光洒落在清华大学科技园。《能源思考》杂志专程拜访了北京普能世纪科技有限公司总裁俞振华先生。北京普能世纪科技有限公司（以下简称普能公司）的钒电池电力存储技术始终以推动未来新电力格局形成与新能源产业发展为目标。

配6MW VRB-ESS储能的日本北海道风场——稳定联网风场输出《能源思考》：请您介绍一下北京普能世纪科技有限公司。

俞振华：普能公司是由国际著名风险投资公司投资的高新技术企业，公司专注于全钒液流电池电力存储技术的研发、钒电池系统的生产、推广和销售，立足中国，面向全球。公司的主要产品为应用于离网、微电网或弱电网的K W级钒电池储能系统和用于分布式电网的大容量钒电池储能模块。钒电池的主要用途为： 与可再生能源中的光伏发电和风能发电配合使用，起到平衡输出功率，提高供电质量的作用；电网的调峰以平衡负荷，提高电网的供电能力并削减对发电设备的投资，从而实现城市电网进行分布式电源改造；作为不间断电源或应急电源系统为用电大户或电力供应不稳定的企业提供超额价值；军用蓄电，如潜艇和指挥工事的电源等。

普能公司是中国第一家致力于钒电池储能技术商用化的企业，旗下相对集中了国内外钒电池研发的专业人员，对国内钒电池工业化的推动起了非常积极的作用，是在钒电池产业中最具潜力的公司。普能公司面向国际市场提供安全优质的储能产品与解决方案，尤其是推动可再生能源产业发展，并且始终致力于成为供电新模式的领航者！

我们很高兴跟大家分享我们行业的一些认识和看法，也希望能够得到大家的支持。

《能源思考》： 如今大规模投资在输配电设备上，是否会造成电力行业效率低下，输变电与用电端匹配不平衡的问题？

俞振华：以上海电网为例来解释我们看到的一些问题，电力行业把超过供电能力9 0%的负荷定义为尖峰负荷。上海每年出现尖峰负荷的时间只有100到200个小时，但是电网为了解决尖峰负荷，仅上海地区的投资每年就要达到200亿左右去保障供电，这还不包括发电端的投入，仅仅是输配电方面。

对电力公司来讲，这种大规模的投资从长远看来很难持续。巨额投资、投入在输配电设备上带来的是整个能源体系的低效性，这是全球电力行业面临的共同问题。从美国能源部的统计数据上看，从发电到用电之间的损耗高达64%。在这64%之中，输变电有一部分的损耗，但更大的损耗在于电网发电和用电端的匹配不平衡，造成了能源效率极度低下。

《能源思考》：把储能设备和新能源进行配套，可解决电力高峰需求吗？

俞振华： 以美国加利福尼亚洲情况为例， 我们看到的图表就是当地电力高峰时段的典型用电需求曲线，高峰出现在夏季的下午时间。通过建设并网太阳能独立发电系统，可以有效削减尖峰时段发电需求。

加州政府计划安装3千兆瓦太阳能发电系统，这样现有电网尖峰发电需求可以相对降低约5%，能削减一部分电网对尖峰时段发电和输配电能力的投资。奥巴马政府新的产业政策是把储能系统和新能源进行配套，如果每千瓦光伏发电配上5小时的储能系统，可以有效地把电力行业的高峰需求降低约2 0%。就此看来，储能对解决电力高峰需要的效果是十分明显的《能源思考》： 储能系统能够与从发电到入网到输配电各环节相结合吗？可节约系统综合用电成本吗？

俞振华：现在我们看一个电力系统，从发电到入网然后输配电，到用电，面临不同的挑战，而储能系统在各个环节都能帮助电网解决问题。

在发电端，储能系统可以灵活地进行配置，保证发电的安全并通过储能这一缓存功能向电网以更高效率输电。在输配电储能技术的本身，通过在配电网末端提供储能，让电力线能够满足超出电力线负荷的尖峰电力需求，从而达到让输配电扩容的效果，可以大幅减少电网公司对输配电的投资成本。实际上，全球都能通过分布式能源储存这样新的电力体系结构提高整个能源体系的能量效率。而在用电端储能系统可以提供更好的电能质量。

在新能源应用领域， 特别是在风能、太阳能的应用上，发电的不稳定性会对电力的安全造成威胁。

目前新能源占的比例还比较小，但是未来随着行业的发展，新能源不稳定会对能源产业带来越来越多的问题。通过储能可以很有效地解决这方面的安全问题，变“垃圾电”到“黄金电”。另外一方面也可以把低谷的风电储存起来在高峰时期用，降低电网发电端的尖峰负荷。

我们从事研发的这项技术，从行业的反馈来讲，有非常明显的需求，分布在电网各个节点的储能系统一方面可以节约系统综合用电成本， 产生收益。另外，可以把能源建设大量的基础性投资节省下来，比如高额的超高压输电成本，或者是本身输电线路的投资节省下来。这样的话，发电端和用电端更加匹配，从而提升整体系统效率。比亚迪公司也介绍过这样的一些技术。而对于环境来说，通过节约能耗会对环境产生非常好的影响。

《能源思考》：我们应该怎样理解钒电池？

俞振华：钒电池的全称为全钒液流氧化还原电池(V a n a d i u m R e d o x B a t t e r y，缩写为V R B)，它是一种新型绿色环保电池，1 9 8 5年由澳大利亚新南威尔士大学的M a r r i a K a z a c o s教授提出。钒电池用不同价态的钒离子溶液分别作为正负极活性物质，通过外接泵把溶液从储液槽压入电池堆体内完成电化学反应，反应后溶液又回到储液槽，活性物质不断循环流动，由此完成充放电。

其反应式如下：负极反应: V2+-e -→V3+正极反应: VO2++2H++e- →VO2++H2O在机械动力作用下，电解液在储液罐和半电池的闭合回路中进行循环流动，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。

钒电池的基本工作原理示意图钒电池不同于市场上常见的铅酸电池、锂电池等常规电池通过电极与电解液反应存储电能，钒电池技术是构建了一套全液流体系，仅通过正极电解液与负极电解液发生化学反应进行电力存储。由于没有固相反应，钒电池具有功率大、使用寿命长等明显技术优势。

钒电池的工作方式类似于汽( 柴) 油发电机， 其具体技术特点和优点有：(1)能量以电解液的形式储存，增加储液罐的体积或者提高溶液的浓度均可增加电池容量；(2)电极不参与反应，可长期使用，不像传统电池电极材料受循环寿命影响；(3)充、放电过程不包括复杂的固相反应，不存在一般电池体系中经常发生的活性物质脱落和短路现象；(4)深充放电对电池寿命影响不大；(5)电池组中的各个单位电池状态基本一致，维护简单方便；(6)可以通过更换电解液达到迅速充电的目的，类似于汽车加油。所以钒电池具有其它电池所无法比拟的优越性，是未来电池发展的重要方向。

钒电池可被广泛应用于太阳能、风能发电装置配套的储能设备，电动汽车充电站，电网储能调峰，亦可用于应急电源系统、UPS电源等领域。

钒电池的主要特性：. 充放电次数超过10,000次（10年）以上. 功率与容量分开，高达兆瓦级输出功率? 绿色环保无污染，电池可完全回收? 放电深度高达80%以上? 充放电时间比为1.5：1? 支持过充过放? 电池免维护普能公司即将发布并建立生产线的5kw系统《能源思考》： 请您介绍相对其它可应用在电力行业的储能技术，钒电池是否具有对工作环境要求低、寿命长、成本较低等优点？

俞振华：这是一个对储能或者是电池整体的示意图。

横坐标是根据功率来划分的，纵坐标表示的是蓄能的时间。当我们了解客户的需求，尤其是在电力行业，发现实际上蓄能技术被分成了三类，其中能够应用在电力行业的技术是在灰色区域部分，我们又称之为能源管理或电力储能技术。其中最成熟的是抽水蓄电技术，已经在电力行业大规模应用，但它的主要问题是，不是所有的地方都能建立抽水蓄能电站，而且水力蓄能更加适合于应用在主干电网的超大规模百兆瓦级别。对于能够灵活配置在电网各个节点的兆瓦级储能技术， 目前主流技术仅有钠硫电池、液流电池（钒电池是其中一种）。其它技术有的还在早期试用阶段，有相当多的工程挑战需要解决；有的像铅酸电池技术已经被证明不适宜用在大容量存储上。

对电力行业来讲，我们看到了不同的蓄能技术具有不同的特点。像钠硫电池来讲， 它体积比较小，在一些城市繁华地区有非常好的解决方案。但是钠硫电池的劣势是在于其原理是高温的硫和高温的钠进行化学反应，这需要非常高的安全系数在里面，现在全球只有日本一家公司可以做到。

相对其它电池，全钒液流电池性能极为独特，大容量，长寿命，而且频繁充放电不会影响电池寿命，工作在常温常压下，而且对环境比较友好，这些都是全钒液流电池的技术特性。再从原材料看，钒元素具有非常独特的属性，且在地壳中蕴含丰富，储量超过金属铅；元素周期表中与铁接近，与铁矿伴生并在石煤中蕴藏丰富；它的开采成本低于锂元素。而构成钒电池的其它材料生产成本极低，长期来看，钒电池生产成本下降将十分迅速。

过去十年中，钒电池在国际上已经有超过30个的实施案例。国际一些从事钒电池研究的公司对传统的钒电池技术都做出了改进，包括英国、日本、澳大利亚的公司，还有加拿大公司，奥地利公司也很活跃。

我们现在看到的是是澳大利亚国王岛风场上的情况。通过钒电池系统结合风电和柴油发电构建的混合独立发电系统为该岛提供容量为800K W h的电力输出。

值得一提的是， 中国钒电池技术起步相对国外并不算太晚，早在十几年前，绵阳九院就做过试验室原型产品，之后的中国地质大学，北京大学，清华大学，中科院金属所，中科院大化所，科技大学，东北大学等很多研究机构都在进行全钒体系储能技术的研究。但始终停留在试验室阶段，没有企业能够对这个技术进行商业化产品的开发。普能公司在早期的研发中，从这些研究机构得到了不少的支持，普能公司非常希望能够整合国内研发资源，把技术、行业、标准等市场化。通过不同行业的专家参与，普能公司在钒电池材料的各个关键材料领域已经有突破性进展，包括质子交换膜、导电双极板，电解液研发等，并成功开发了使用自主研发材料的两代原型产品。

普能公司在金融危机到来的时候知难而上，我们积极地看待中国可再生能源行业的机会，并努力寻找更大的发展。普能公司于2009年1月收购了VRB Po wer公司的资产、知识产权和技能，吸收了来自V R B的综合经验与知识, 以及来自于Re g e n e s y s 和日本住友公司在液流电池产业中长达1 5年的经验，这其中也包括了全球超过30个成功实施案例。加拿大V R B公司是上市公司，而且是钒电池行业规模最大的集成商，包括了日本住友公司都在钒电池领域做了很多应用，证明钒电池的技术是完全可以商用的。钒电池已经走在了储能行业的最前沿，而普能公司控制了钒电池行业一半以上的核心专利，它的专利体系包括超过80个在全球各个国家申请的专利。

最后我要转达的是： 大规模能源存储是一个必须要面对的事实，中国的系统工程师们应当将其考虑为系统设计的一个备选项。它可以针对用电高峰的出现，通过“削峰”来降低发电成本的激增；它允许电网接受更高的可再生能源比例超过20%，能够被用来提升系统效率，实现系统稳定均衡；它可以降低温室气体排放量（GHG）。

普能公司已经使中国在储能领域处于世界领先地位！而我们将努力做得更多！

俞振华简历：北京普能世纪科技有限公司CEO。1997年毕业于清华大学电子工程系。作为SIS国际集团和Circle公司IT专家，为公司亚洲市场制造商提供产品技术支持。

1999年参与创办北京威速科技有限公司（V2 Technology,Inc.），作为创建人领导了公司早期的团队建设、财务管理、内部运营及之后的企业战略业务拓展。威速公司主要从事互联网通讯软件开发及运营，公司自主开发的视频会议系统自2003年以来始终占据国内市场份额第一，被评选为电子政务系统百强企业。

2004年赴美国留学，追求在管理与经营理念上的更大突破，获得Pepperdine大学工商管理硕士学位。2006年回国创业，并最终选定钒电池项目作为新事业的起点。

普能世纪科技有限公司简介：北京普能世纪科技有限公司（普能公司），专注于钒电池储能产品技术研发、生产和系统集成。全球清洁能源领域知名投资人—德丰杰投资（www.dfj.com）和德同资本（www.dtcap.com）均为普能公司的主要机构投资者。2009年1月，普能公司成功地完成了对国际上钒电池行业颇有影响的加拿大上市公司VRBPower公司（CDNX：VRB.V）的资产收购，所收购资产包括VRBPower公司拥有或控制的所有专利、商标、技术秘密、设备以及绝大部分材料。

钒电池钒电池是一种能够根据需求提供储能的高级液流电池，VRB-ESS (VRB能源存储系统) 能够经济地存储电能并按照需求灵活配置，满足大规模电网的不同需求，具有长寿命、低成本、少维护、高效率、环保的技术特性，支持电力与储能容量的无级扩展。VRB-ESS通过存储电能实现供需的最优匹配，用以支持稳定、可靠、高效的电网运行和大规模可再生能源并网，对于可再生能源供应商、电网企业和高用电安全级别的终端用户最为适用。