儲能跟兩個領(lǐng)域密切相關(guān),一個是能源,一個是新能源汽車,而這兩個領(lǐng)域目前都面臨很大挑戰(zhàn)。其中一個挑戰(zhàn)來自于霧霾,總體來說,霧霾三分之一源自燃煤,三分之一來自于汽車的燃油排放。另外一個挑戰(zhàn)就是全球氣候變化。今年4月22號,紐約聯(lián)合國大會有170個國家簽訂了巴黎協(xié)定。巴黎協(xié)定有四個要點(diǎn):第一,從工業(yè)革命前期到現(xiàn)在,全球平均氣溫已經(jīng)上升了1攝氏度。第二,我們的目標(biāo)是到2100年,全球氣候變化要控制在2攝氏度以內(nèi)。第三,為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),在近期要把碳排放限制在峰值內(nèi)。第四,到2050年前后要使我們?nèi)藶榈奶寂欧藕秃Q?、森林的吸收相平衡,也就是說2050年前后,我們?nèi)藶榈臏厥覛怏w排放要加以限制。總體來說,大家認(rèn)為未來應(yīng)該是以可再生能源為主導(dǎo)的能源體系,電力系統(tǒng)也會以可再生能源為主導(dǎo)。
德國已經(jīng)明確提出,到2030年,可再生能源發(fā)電要占到50%,到2050年可再生能源發(fā)電要占到80%。美國國家實(shí)驗(yàn)室從2010年就開始研究可再生能源,今年年初發(fā)表了一份研究報告,重點(diǎn)研究的是從現(xiàn)在到2050年,美國的可再生能源發(fā)電占比將從現(xiàn)在的20%一直增加到90%的可能性。報告顯示,可再生能源占總發(fā)電量的80%這樣的情景,在未來是很有可能實(shí)現(xiàn)的。在中國,我想未來電網(wǎng)也將是以可再生能源發(fā)電為主導(dǎo)。
現(xiàn)在我們?nèi)司暧秒娏看蟾攀?千度電,人均GDP大概是8千美元左右。根據(jù)“十三五”規(guī)劃,到2020年,我國人均GDP大概能達(dá)到1.1萬到1.2萬美元。到2050年,可能達(dá)到3萬美元以上,也就是達(dá)到現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家的水平。而現(xiàn)代發(fā)達(dá)國家的年人均用電量,大體來說是8千度以上,美國是1.4萬度,所以如果我們的人均GDP能夠達(dá)到2050年的人均3萬美元,我們的年人均電力消費(fèi)應(yīng)該也能達(dá)到8千度以上,比現(xiàn)在要翻一番。以我國14億人口計(jì)算,我們總的電力需求每年大概是11萬億度電。
未來,在我國能源領(lǐng)域,電力將以可再生能源發(fā)電為主導(dǎo)。而以可再生能源為主導(dǎo)的電網(wǎng),需要借助儲能技術(shù)進(jìn)行有效調(diào)節(jié),才能確保電網(wǎng)安全。當(dāng)前,我國儲能技術(shù)還存在很大差距,需要用更加創(chuàng)新的思路來發(fā)展。
眾所周知,光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電存在很大隨意性,間歇性,如何調(diào)節(jié)成為電網(wǎng)一個很重大的挑戰(zhàn)。德國提出一個儲能技術(shù)叫做PtoG,也就是說在電力多的時候,電解制氫,氫再跟二氧化碳生成甲烷,甲烷再壓縮到天然氣管道里面儲存。估計(jì)可以儲存50多天的時間,以此作為一個儲能手段。
美國的思路和德國完全不一樣的。
美國可再生能源試驗(yàn)室立足于各種成熟的技術(shù),把這些成熟的技術(shù)應(yīng)用在一起,滿足可再生能源發(fā)電的需求。它的措施有四條。第一,儲備電力,包括燃?xì)馔割l的旋轉(zhuǎn)備用儲備。第二,儲能,它提了三個儲能方向,一個是抽水蓄能,二是壓縮空氣儲能,三是大規(guī)模的電網(wǎng)級規(guī)模的蓄電池儲能。第三,能源互聯(lián)網(wǎng),東方不亮西方亮,西方亮的時候,電就可以輸送到東方去。第四,需求側(cè)的響應(yīng),通過價格機(jī)制鼓勵消費(fèi)者在低谷時間用電,特別是給電動汽車儲能。美國提出了這樣的技術(shù)路線,結(jié)論是,未來80%的電力可以由可再生能源提供,其中50%又來自于風(fēng)電和光伏發(fā)電,研究結(jié)果顯示,技術(shù)上是可行的。
另一個重要的領(lǐng)域是新能源汽車。
現(xiàn)在我國新能源汽車的發(fā)展重點(diǎn)是純電動汽車,充電式的純電動汽車。但是純電動汽車有兩個非常重要的弱點(diǎn),一是充電時間長,需要2到3小時;二是充電1次也就能走100多公里,跟現(xiàn)在的大家的使用的習(xí)慣還是有很大差距。美國和日本正在一些地區(qū)發(fā)展氫燃料電池汽車,要求3到5分鐘完成充電,充電一次能夠走600公里,而這種電池再加上氫,總重量不超過50公斤,和燃油車性能大致相當(dāng)。電動汽車的發(fā)展,也需要在儲能領(lǐng)域有所突破,這些國家的經(jīng)驗(yàn)都可以供我們借鑒。
未來的能源體系將以可再生能源為主導(dǎo)。
而可再生能源的隨機(jī)性、波動性,就必須要由儲能技術(shù)來解決,儲能又有不同的技術(shù)路線。我認(rèn)為,對中國來說,我們的用電規(guī)模比美國大得多,美國是3億人口,人均用電量是1.4萬度,總的電力消費(fèi)是4萬億度。我們國家有14億人口,用電量超過美國。因此,對我國來說,以可再生能源為主導(dǎo)的電力系統(tǒng),挑戰(zhàn)會更大,因此我們的儲能技術(shù)路線需要多借鑒一些發(fā)達(dá)國家的成熟經(jīng)驗(yàn),只要是適合我們的都可以發(fā)展,創(chuàng)新思路才是最重要的。
責(zé)任編輯: 江曉蓓