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

當前學術界有兩種方法解決此類問題：（一）是降額發電。（二）是在風電場中加入儲能設備，并配以合適的功率監控系統。風力發電機始終以M P P T方式運行，當遇到強風時，將部分電能儲存；當遇到弱風時，再將儲能設備中的能量轉換成電能進行補償，從而在最大效率利用電能的同時又能保證穩定的供電量。

可再生能源中，可以形成大規模、商業化運作、前景廣闊的發電方式主要是風力發電、光伏發電、生物質能中的燃料乙醇。如要形成可再生能源的規模化，大容量的綠色儲能技術是前提與保證。普能公司所持有的釩電池存儲技術將是一個理想的選擇。那么隨著電網的開發， 新的分布式發電增加, 儲能適用于哪里？并且什么類型的儲能設備適合上述的應用場景？2009年4月17日，春天的陽光灑落在清華大學科技園。《能源思考》雜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始終以推動未來新電力格局形成與新能源產業發展為目標。

配6MW VRB-ESS儲能的日本北海道風場——穩定聯網風場輸出《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險投資公司投資的高新技術企業，公司專注于全釩液流電池電力存儲技術的研發、釩電池系統的生產、推廣和銷售，立足中國，面向全球。公司的主要產品為應用于離網、微電網或弱電網的K W級釩電池儲能系統和用于分布式電網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電和風能發電配合使用，起到平衡輸出功率，提高供電質量的作用；電網的調峰以平衡負荷，提高電網的供電能力并削減對發電設備的投資，從而實現城市電網進行分布式電源改造；作為不間斷電源或應急電源系統為用電大戶或電力供應不穩定的企業提供超額價值；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商用化的企業，旗下相對集中了國內外釩電池研發的專業人員，對國內釩電池工業化的推動起了非常積極的作用，是在釩電池產業中最具潛力的公司。普能公司面向國際市場提供安全優質的儲能產品與解決方案，尤其是推動可再生能源產業發展，并且始終致力于成為供電新模式的領航者！

我們很高興跟大家分享我們行業的一些認識和看法，也希望能夠得到大家的支持。

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

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

對電力公司來講，這種大規模的投資從長遠看來很難持續。巨額投資、投入在輸配電設備上帶來的是整個能源體系的低效性，這是全球電力行業面臨的共同問題。從美國能源部的統計數據上看，從發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發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地電力高峰時段的典型用電需求曲線，高峰出現在夏季的下午時間。通過建設并網太陽能獨立發電系統，可以有效削減尖峰時段發電需求。

加州政府計劃安裝3千兆瓦太陽能發電系統，這樣現有電網尖峰發電需求可以相對降低約5%，能削減一部分電網對尖峰時段發電和輸配電能力的投資。奧巴馬政府新的產業政策是把儲能系統和新能源進行配套，如果每千瓦光伏發電配上5小時的儲能系統，可以有效地把電力行業的高峰需求降低約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》： 儲能系統能夠與從發電到入網到輸配電各環節相結合嗎？可節約系統綜合用電成本嗎？

俞振華：現在我們看一個電力系統，從發電到入網然后輸配電，到用電，面臨不同的挑戰，而儲能系統在各個環節都能幫助電網解決問題。

在發電端，儲能系統可以靈活地進行配置，保證發電的安全并通過儲能這一緩存功能向電網以更高效率輸電。在輸配電儲能技術的本身，通過在配電網末端提供儲能，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構提高整個能源體系的能量效率。而在用電端儲能系統可以提供更好的電能質量。

在新能源應用領域， 特別是在風能、太陽能的應用上，發電的不穩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，但是未來隨著行業的發展，新能源不穩定會對能源產業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電儲存起來在高峰時期用，降低電網發電端的尖峰負荷。

我們從事研發的這項技術，從行業的反饋來講，有非常明顯的需求，分布在電網各個節點的儲能系統一方面可以節約系統綜合用電成本， 產生收益。另外，可以把能源建設大量的基礎性投資節省下來，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省下來。這樣的話，發電端和用電端更加匹配，從而提升整體系統效率。比亞迪公司也介紹過這樣的一些技術。而對于環境來說，通過節約能耗會對環境產生非常好的影響。

《能源思考》：我們應該怎樣理解釩電池？

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保電池，1 9 8 5年由澳大利亞新南威爾士大學的M a r r i a K a z a c o s教授提出。釩電池用不同價態的釩離子溶液分別作為正負極活性物質，通過外接泵把溶液從儲液槽壓入電池堆體內完成電化學反應，反應后溶液又回到儲液槽，活性物質不斷循環流動，由此完成充放電。

其反應式如下：負極反應: V2+-e -→V3+正極反應: 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流動，從而使得儲存在溶液中的化學能轉換成電能。

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、鋰電池等常規電池通過電極與電解液反應存儲電能，釩電池技術是構建了一套全液流體系，僅通過正極電解液與負極電解液發生化學反應進行電力存儲。由于沒有固相反應，釩電池具有功率大、使用壽命長等明顯技術優勢。

釩電池的工作方式類似于汽( 柴) 油發電機， 其具體技術特點和優點有：(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，可長期使用，不像傳統電池電極材料受循環壽命影響；(3)充、放電過程不包括復雜的固相反應，不存在一般電池體系中經常發生的活性物質脫落和短路現象；(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越性，是未來電池發展的重要方向。

釩電池可被廣泛應用于太陽能、風能發電裝置配套的儲能設備，電動汽車充電站，電網儲能調峰，亦可用于應急電源系統、UPS電源等領域。

釩電池的主要特性：. 充放電次數超過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布并建立生產線的5kw系統《能源思考》： 請您介紹相對其它可應用在電力行業的儲能技術，釩電池是否具有對工作環境要求低、壽命長、成本較低等優點？

俞振華：這是一個對儲能或者是電池整體的示意圖。

橫坐標是根據功率來劃分的，縱坐標表示的是蓄能的時間。當我們了解客戶的需求，尤其是在電力行業，發現實際上蓄能技術被分成了三類，其中能夠應用在電力行業的技術是在灰色區域部分，我們又稱之為能源管理或電力儲能技術。其中最成熟的是抽水蓄電技術，已經在電力行業大規模應用，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用在主干電網的超大規模百兆瓦級別。對于能夠靈活配置在電網各個節點的兆瓦級儲能技術， 目前主流技術僅有鈉硫電池、液流電池（釩電池是其中一種）。其它技術有的還在早期試用階段，有相當多的工程挑戰需要解決；有的像鉛酸電池技術已經被證明不適宜用在大容量存儲上。

對電力行業來講，我們看到了不同的蓄能技術具有不同的特點。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反應，這需要非常高的安全系數在里面，現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，而且對環境比較友好，這些都是全釩液流電池的技術特性。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。而構成釩電池的其它材料生產成本極低，長期來看，釩電池生產成本下降將十分迅速。

過去十年中，釩電池在國際上已經有超過30個的實施案例。國際一些從事釩電池研究的公司對傳統的釩電池技術都做出了改進，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。

我們現在看到的是是澳大利亞國王島風場上的情況。通過釩電池系統結合風電和柴油發電構建的混合獨立發電系統為該島提供容量為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品，之后的中國地質大學，北京大學，清華大學，中科院金屬所，中科院大化所，科技大學，東北大學等很多研究機構都在進行全釩體系儲能技術的研究。但始終停留在試驗室階段，沒有企業能夠對這個技術進行商業化產品的開發。普能公司在早期的研發中，從這些研究機構得到了不少的支持，普能公司非常希望能夠整合國內研發資源，把技術、行業、標準等市場化。通過不同行業的專家參與，普能公司在釩電池材料的各個關鍵材料領域已經有突破性進展，包括質子交換膜、導電雙極板，電解液研發等，并成功開發了使用自主研發材料的兩代原型產品。

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的機會，并努力尋找更大的發展。普能公司于2009年1月收購了VRB Po wer公司的資產、知識產權和技能，吸收了來自V R B的綜合經驗與知識, 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業中長達1 5年的經驗，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，而且是釩電池行業規模最大的集成商，包括了日本住友公司都在釩電池領域做了很多應用，證明釩電池的技術是完全可以商用的。釩電池已經走在了儲能行業的最前沿，而普能公司控制了釩電池行業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。

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

普能公司已經使中國在儲能領域處于世界領先地位！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年畢業于清華大學電子工程系。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品技術支持。

1999年參與創辦北京威速科技有限公司（V2 Technology,Inc.），作為創建人領導了公司早期的團隊建設、財務管理、內部運營及之后的企業戰略業務拓展。威速公司主要從事互聯網通訊軟件開發及運營，公司自主開發的視頻會議系統自2003年以來始終占據國內市場份額第一，被評選為電子政務系統百強企業。

2004年赴美國留學，追求在管理與經營理念上的更大突破，獲得Pepperdine大學工商管理碩士學位。2006年回國創業，并最終選定釩電池項目作為新事業的起點。

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品技術研發、生產和系統集成。全球清潔能源領域知名投資人—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頗有影響的加拿大上市公司VRBPower公司（CDNX：VRB.V）的資產收購，所收購資產包括VRBPower公司擁有或控制的所有專利、商標、技術秘密、設備以及絕大部分材料。

釩電池釩電池是一種能夠根據需求提供儲能的高級液流電池，VRB-ESS (VRB能源存儲系統) 能夠經濟地存儲電能并按照需求靈活配置，滿足大規模電網的不同需求，具有長壽命、低成本、少維護、高效率、環保的技術特性，支持電力與儲能容量的無級擴展。VRB-ESS通過存儲電能實現供需的最優匹配，用以支持穩定、可靠、高效的電網運行和大規模可再生能源并網，對于可再生能源供應商、電網企業和高用電安全級別的終端用戶最為適用。