中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：新型城鎮(zhèn)化的能源系統(tǒng)絕不能走“先污染再治理”的老路，應(yīng)將風(fēng)電、電動(dòng)車、光伏聯(lián)合起來(lái)，然后通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理，才能建成真正的智慧城市。
文·顧國(guó)彪
美國(guó)通用汽車公司提供的汽車效率曲線顯示，汽車一二檔的效率，一般在15%以下，到四檔才能達(dá)到25%～30%。所以傳統(tǒng)燃油汽車在高速公路上效率尚可，但是在城市工況條件下，環(huán)境污染問(wèn)題就會(huì)很突出。也正是基于此，世界各國(guó)都提出要推動(dòng)新能源汽車和電動(dòng)汽車，并紛紛出臺(tái)了宏大的目標(biāo)。
電動(dòng)汽車≠新能源汽車
電動(dòng)汽車不等于新能源汽車，需要視其適用的能源類型而定。如果能將天然氣、生物質(zhì)制油、太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫燃料等新能源用作汽車動(dòng)力源(600405,股吧)，方可稱為新能源汽車。
以如今風(fēng)投正勁的美國(guó)特斯拉公司為例，其采用的柱狀18650鈷酸鋰電池技術(shù)較為成熟，功率高、能量密度大、且一致性較高。問(wèn)題是安全系數(shù)較低，熱特性和電特性較差，成本也相對(duì)較高。
但由于其核心技術(shù)在與電池控制系統(tǒng)，是采用網(wǎng)絡(luò)控制領(lǐng)域用程序控制成百上千臺(tái)服務(wù)器的模式，引入了分層管理的方法控制這些“活躍的圓柱體”。在每個(gè)電池片、電池磚和電池組中設(shè)計(jì)了監(jiān)控單元和保險(xiǎn)，一旦電流過(guò)大或電池過(guò)熱時(shí)立刻斷開(kāi)輸出。憑借這些核心技術(shù)，特斯拉才能贏得市場(chǎng)的認(rèn)可。
當(dāng)下，電池研發(fā)的瓶頸制約了電動(dòng)汽車的速度與方向，高效的電機(jī)及系統(tǒng)仍是核心技術(shù)，超級(jí)電容及安全型鋰電池或其他高能源密度型電池是核心，發(fā)展純電動(dòng)汽車應(yīng)與充電站、供電網(wǎng)聯(lián)合發(fā)展并盡可能利用新能源。
但電動(dòng)汽車的電池問(wèn)題并不容易解決。從產(chǎn)業(yè)的規(guī)律來(lái)看，電子產(chǎn)品一般兩、三年就要升級(jí)換代，機(jī)電產(chǎn)品基本是二三十年進(jìn)行換代，化學(xué)產(chǎn)品則需要兩三百年才可能完成。新一代的化學(xué)電池從被發(fā)現(xiàn)，到真正要用到電動(dòng)汽車上，還要有一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程。
從研發(fā)角度而言，各類型的產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)應(yīng)該摒棄“小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的思想”，組成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，好好研究未來(lái)發(fā)展思路和路徑，將電網(wǎng)公司供、電池廠、電動(dòng)汽車等組合起來(lái)，解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題和矛盾。
當(dāng)前現(xiàn)實(shí)可行的策略是，在電池未完美解決前，合理發(fā)展高檔電油混合車型，需要選擇高效電動(dòng)機(jī)、高效燃油發(fā)動(dòng)機(jī)及高效發(fā)電機(jī)，以及合適的電池聯(lián)合成一個(gè)高效的混合系統(tǒng)。經(jīng)測(cè)算，這樣的匹配總效率可達(dá):0.95x0.95x0.95x0.37=0.3左右，比城市小汽車效率0.1要減少油耗三分之二左右，兩套變流器的效率若再提高則效果更好。
由此看來(lái)，電動(dòng)汽車要成為新能源汽車需要解決儲(chǔ)能系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)、智能電網(wǎng)如何協(xié)同發(fā)展的問(wèn)題，我一直建議成立跨產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟實(shí)現(xiàn)共創(chuàng)共贏，可以通過(guò)市場(chǎng)化手段，比如進(jìn)行碳減排量交易方式促進(jìn)發(fā)展等。此外，電動(dòng)汽車的發(fā)展還應(yīng)要納入整個(gè)能源系統(tǒng)，并結(jié)合當(dāng)下新型城鎮(zhèn)化的時(shí)代特征進(jìn)行推動(dòng)。
城鎮(zhèn)化能源系統(tǒng)：新型+智慧
對(duì)于當(dāng)前陷入困境的新能源發(fā)展，同樣需要結(jié)合新型城鎮(zhèn)化進(jìn)行綜合規(guī)劃和考量。
目前，新能源發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)亟待解決，比如：各種新能源發(fā)電方式的間歇性、波動(dòng)性該怎么辦？新能源資源聚集區(qū)與負(fù)荷中心距離遠(yuǎn)怎么辦？新能源聚集地區(qū)的電網(wǎng)薄弱怎么解決？等等。對(duì)于電網(wǎng)發(fā)展，有兩大方向，一個(gè)是利用特高壓電網(wǎng)，將資源富集區(qū)的能源輸送至負(fù)荷中心。另一個(gè)就是發(fā)展先進(jìn)適用的儲(chǔ)能技術(shù)，建成一個(gè)真正的智能電網(wǎng)，對(duì)于電力行業(yè)而言，是一個(gè)很好的機(jī)遇。
具體而言，風(fēng)電的挑戰(zhàn)就在于，風(fēng)能很豐富，需要研究這樣的能量怎么儲(chǔ)存起來(lái)，或者是在不穩(wěn)定的狀態(tài)下如何使用等問(wèn)題。通過(guò)長(zhǎng)走廊組合成一個(gè)風(fēng)電群，和大電網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合，是必須要好好研究的課題；對(duì)于太陽(yáng)能而言，我的觀點(diǎn)是，光伏并非發(fā)電，只能稱為電池，因?yàn)樗且粋€(gè)儲(chǔ)能手段，需要依賴儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)需要通過(guò)電網(wǎng)現(xiàn)代化，并結(jié)合我們的國(guó)情去發(fā)展。
面向未來(lái)，建設(shè)真正的智慧城市和新型城鎮(zhèn)化，絕不能走“先污染再治理”的老路。從宏觀架構(gòu)應(yīng)該包括雙向智能電網(wǎng)、新的燃料、儲(chǔ)能選型等要素；從產(chǎn)業(yè)角度來(lái)看，智慧城市（新型城鎮(zhèn)化）的能源系統(tǒng)應(yīng)該將風(fēng)電、電動(dòng)車、光伏聯(lián)合起來(lái)，通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行管理，從而把智能電網(wǎng)、新能源、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能融為—體,進(jìn)而解決電網(wǎng)晝夜峰谷差問(wèn)題和不穩(wěn)定的新能源接入問(wèn)題,最終建立一個(gè)高效、穩(wěn)定的電力生產(chǎn)和消費(fèi)體系。
建設(shè)智慧城市以及新型城鎮(zhèn)化能源系統(tǒng)的關(guān)鍵是政策、創(chuàng)新機(jī)制建設(shè)問(wèn)題。核心的政策和機(jī)制應(yīng)該包括3個(gè)層面：政策層面需建立風(fēng)(光)、儲(chǔ)、車、電產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,以克服體制性障礙；產(chǎn)業(yè)層面應(yīng)建立產(chǎn)、學(xué)、研、用實(shí)質(zhì)性的結(jié)合，達(dá)成互利共贏體；科研層面要建立新的人才、成果評(píng)價(jià)及獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制等。
（作者系中國(guó)工程院院士）
