科技日報實習(xí)記者 裴宸緯?記者?何亮
(資料圖)
“在發(fā)電側(cè)，中國可再生能源的裝機量增量全球第一，光伏出貨量占全球的近70%，但是我們也正在面臨由于光伏的波動性和不確定性而帶來的一系列問題。”在2023中關(guān)村論壇分論壇之一——第二屆碳達峰碳中和科技論壇上，中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高表示，在電網(wǎng)負荷側(cè)，中國新能源汽車銷量全球第一，但電動汽車的發(fā)展也帶來了充電不便、電網(wǎng)負荷過大等問題。
對于正在經(jīng)歷第三次能源革命的許多國家來說，解決新能源供需的結(jié)構(gòu)性矛盾是個瓶頸，也是道必答題。
歐陽明高認為，新能源的整體體系必須要相互協(xié)同，才能實現(xiàn)新能源革命；而要使新能源整體體系相互協(xié)同，就要助力儲能、氫能、智能三個關(guān)鍵點的發(fā)展。
為什么要儲能？“對于以前的電力系統(tǒng)，負載如果變化，發(fā)電量也可以隨著變化。”歐陽明高說，“但對于現(xiàn)在的發(fā)電系統(tǒng)來說，風(fēng)電、光伏等新能源很大程度上靠天吃飯，很難人為調(diào)控發(fā)電量。若沒有儲能，供需就不能平衡。”
怎么儲能？很多人的第一反應(yīng)可能是電池。在能源領(lǐng)域，把很多大容量電池集中在一起對電力進行存儲，并在需要用電時釋放的設(shè)施，叫集中式電池儲能電站。這種儲能電站雖然能緩解電力的供需矛盾，但歐陽明高指出，它不但會占據(jù)較大空間，而且固定成本和安全風(fēng)險均較高。
科研人員將儲能介質(zhì)的目光放在了氫上。氫不但是終極的燃料，而且其產(chǎn)業(yè)鏈很長，它本身也會是一個十萬億級的產(chǎn)業(yè)。此外，制氫在技術(shù)上并不復(fù)雜，電解水就可形成氫氣，且這樣制備出來的氫還是碳排放達到凈零的“綠氫”；通過氫燃料電池、鍋爐摻燒氫等設(shè)備或方式，也能夠?qū)淠苻D(zhuǎn)化為電能。
具體來說，氫儲能就是“先把過剩的棄風(fēng)、棄光轉(zhuǎn)化成氫存儲起來，再用不同的方式發(fā)電發(fā)回去。”歐陽明高介紹道，“因為我們的儲能一般都要是一個循環(huán)——先把它儲起來，然后再把它放回去。完成了這個循環(huán)，才真正叫儲能。”
氫儲能雖然有眾多優(yōu)勢，但相比于目前龐大的電池儲能領(lǐng)域，它在保有量和成本上并不占優(yōu)。“在各種儲能手段中，電池占94%，其中動力電池占70%，儲能電池只占30%，而且這個比例未來也不會有太大變化。”動力電池的一大代表，就是電動汽車的電池。相比于集中式電池儲能電站，動力電池單位空間內(nèi)數(shù)量少、事故率低，且占用空間較少。
如何利用好動力電池的優(yōu)勢進行儲能？歐陽明高給出了答案——智能。
他表示，分散在各家的一塊塊動力電池，其實就是一個個分布式儲能系統(tǒng)。“利用電動汽車的電池來儲能就是智能，因為它需要一個網(wǎng)絡(luò)把所有的車聚合起來。”未來，這種智能系統(tǒng)不但可以實現(xiàn)有序充電，還可以在電網(wǎng)負荷過大時給低壓配電網(wǎng)送電，實現(xiàn)車網(wǎng)互動。“我們預(yù)計，到2040年會有3億輛電動汽車。按一輛電動汽車六七十度電計算，所有電動汽車加起來會有200億度電左右。”這將是一個巨大的儲能系統(tǒng)。
“未來，我們短周期、小規(guī)模的儲能方式是電池，長周期、大規(guī)模的儲能方式是氫能。”歐陽明高說，“有了儲能，我們的電就會迅速全面變成綠電；有了綠電，我們的新能源汽車才能真正成為新能源汽車。”
（圖片由中關(guān)村論壇提供）
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