中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能跟兩個(gè)領(lǐng)域密切相關(guān)，一個(gè)是能源，一個(gè)是新能源汽車(chē)，而這兩個(gè)領(lǐng)域目前都面臨很大挑戰(zhàn)。其中一個(gè)挑戰(zhàn)來(lái)自于霧霾，總體來(lái)說(shuō)，霧霾三分之一源自燃煤，三分之一來(lái)自于汽車(chē)的燃油排放。另外一個(gè)挑戰(zhàn)就是全球氣候變化。今年4月22號(hào)，紐約聯(lián)合國(guó)大會(huì)有170個(gè)國(guó)家簽訂了巴黎協(xié)定。巴黎協(xié)定有四個(gè)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?xún)?nèi)。第三，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)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(shuō)2050年前后，我們?nèi)藶榈臏厥覛怏w排放要加以限制。總體來(lái)說(shuō)，大家認(rèn)為未來(lái)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(huì)以可再生能源為主導(dǎo)。
德國(guó)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(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室從2010年就開(kāi)始研究可再生能源，今年年初發(fā)表了一份研究報(bào)告，重點(diǎn)研究的是從現(xiàn)在到2050年，美國(guó)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(bào)告顯示，可再生能源占總發(fā)電量的80%這樣的情景，在未來(lái)是很有可能實(shí)現(xiàn)的。在中國(guó)，我想未來(lái)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(guó)人均GDP大概能達(dá)到1.1萬(wàn)到1.2萬(wàn)美元。到2050年，可能達(dá)到3萬(wàn)美元以上，也就是達(dá)到現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。而現(xiàn)代發(fā)達(dá)國(guó)家的年人均用電量，大體來(lái)說(shuō)是8千度以上，美國(guó)是1.4萬(wàn)度，所以如果我們的人均GDP能夠達(dá)到2050年的人均3萬(wàn)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(guó)14億人口計(jì)算，我們總的電力需求每年大概是11萬(wàn)億度電。
未來(lái)，在我國(guó)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(chǔ)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(guó)儲(chǔ)能技術(shù)還存在很大差距，需要用更加創(chuàng)新的思路來(lái)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(gè)很重大的挑戰(zhàn)。德國(guó)提出一個(gè)儲(chǔ)能技術(shù)叫做P to G，也就是說(shuō)在電力多的時(shí)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(chǔ)存。估計(jì)可以?xún)?chǔ)存50多天的時(shí)間，以此作為一個(gè)儲(chǔ)能手段。
美國(guó)的思路和德國(guó)完全不一樣的。美國(guó)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(mǎn)足可再生能源發(fā)電的需求。它的措施有四條。第一，儲(chǔ)備電力，包括燃?xì)馔割l的旋轉(zhuǎn)備用儲(chǔ)備。第二，儲(chǔ)能，它提了三個(gè)儲(chǔ)能方向，一個(gè)是抽水蓄能，二是壓縮空氣儲(chǔ)能，三是大規(guī)模的電網(wǎng)級(jí)規(guī)模的蓄電池儲(chǔ)能。第三，能源互聯(lián)網(wǎng)，東方不亮西方亮，西方亮的時(shí)候，電就可以輸送到東方去。第四，需求側(cè)的響應(yīng)，通過(guò)價(jià)格機(jī)制鼓勵(lì)消費(fèi)者在低谷時(shí)間用電，特別是給電動(dòng)汽車(chē)儲(chǔ)能。美國(guó)提出了這樣的技術(shù)路線，結(jié)論是，未來(lái)80%的電力可以由可再生能源提供，其中50%又來(lái)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(gè)重要的領(lǐng)域是新能源汽車(chē)?，F(xiàn)在我國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展重點(diǎn)是純電動(dòng)汽車(chē)，充電式的純電動(dòng)汽車(chē)。但是純電動(dòng)汽車(chē)有兩個(gè)非常重要的弱點(diǎn)，一是充電時(shí)間長(zhǎng)，需要2到3小時(shí);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(guó)和日本正在一些地區(qū)發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)，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(guò)50公斤，和燃油車(chē)性能大致相當(dāng)。電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，也需要在儲(chǔ)能領(lǐng)域有所突破，這些國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)都可以供我們借鑒。
未來(lái)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(dòng)性，就必須要由儲(chǔ)能技術(shù)來(lái)解決，儲(chǔ)能又有不同的技術(shù)路線。我認(rèn)為，對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，我們的用電規(guī)模比美國(guó)大得多，美國(guó)是3億人口，人均用電量是1.4萬(wàn)度，總的電力消費(fèi)是4萬(wàn)億度。我們國(guó)家有14億人口，用電量超過(guò)美國(guó)。因此，對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，以可再生能源為主導(dǎo)的電力系統(tǒng)，挑戰(zhàn)會(huì)更大，因此我們的儲(chǔ)能技術(shù)路線需要多借鑒一些發(fā)達(dá)國(guó)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。
原標(biāo)題:以可再生能源為主導(dǎo)，電力系統(tǒng)挑戰(zhàn)更大
