中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:太陽能和風(fēng)能是解決能源問題的根本和長期的途徑。但是,傳統(tǒng)的能源可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)供應(yīng),而太陽能和風(fēng)能是間歇性的而且不能隨需要來控制。要有效地運(yùn)用太陽能和風(fēng)能,能量儲(chǔ)存是必須的。
大規(guī)模長期儲(chǔ)存能量是非常昂貴的。解決這個(gè)問題的一種方案是太陽能和風(fēng)能的短期分散儲(chǔ)存。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看,太陽能和風(fēng)能的短期分散儲(chǔ)存的設(shè)備會(huì)形成一個(gè)新的大規(guī)模的工業(yè)部門。
從目前世界各國的經(jīng)驗(yàn)來看,如果只依賴大范圍的電網(wǎng),太陽能和風(fēng)能在總電力之中的份額只能是一小部分。大部分的電力仍然需要從化石能源提供,或者用可逆的水電站調(diào)節(jié),來按時(shí)滿足能量的實(shí)際需要。例如,丹麥目前風(fēng)力發(fā)電的比例已經(jīng)超過了20%。但是,沒有好鄰居挪威,這是很難做到的。丹麥和挪威的電網(wǎng)是連著的,挪威絕大部分的電力來自水電站。如果電力超過了需要,多余的電力就用來把水從海拔低的水庫泵到海拔高的水庫。當(dāng)?shù)溔诵枰嗟碾娏r(shí),只要挪威把閑置的水力發(fā)電站開動(dòng)起來,就可以滿足需要。但是這種方法只有在特殊的地理環(huán)境下才能夠?qū)崿F(xiàn)。一般來說,大規(guī)模長期儲(chǔ)存能量是非常昂貴的。
解決這個(gè)問題的一種方案是太陽能和風(fēng)能的短期分散儲(chǔ)存。從歷史上看,這并不是一個(gè)全新的概念。在1970—1980年代的第一次能源危機(jī)期間,已經(jīng)出現(xiàn)的許多零星的實(shí)例。如果太陽能和風(fēng)能變成了總能量供應(yīng)的主流,能量的短期分散和儲(chǔ)存勢在必行。在這里,我把太陽能和風(fēng)能的短期分散儲(chǔ)存作為和大電網(wǎng)能量傳輸供應(yīng)方案平行的一個(gè)能量供應(yīng)方案來討論。這一方案由于避免了昂貴的直流-交流變流器和電網(wǎng)的建設(shè)費(fèi),減少了能量變換和傳輸過程中的損耗,在經(jīng)濟(jì)上是合理的。由于人力、資源和國內(nèi)市場的優(yōu)勢,中國將在這一新興的工業(yè)中占主導(dǎo)地位。
(作者為美國哥倫比亞大學(xué)教授)