儲(chǔ)能是通往低碳之路的最優(yōu)解！

近日，2023中關(guān)村論壇在北京開(kāi)幕，主題為“開(kāi)放合作·共享未來(lái)”。中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授、全國(guó)政協(xié)常委歐陽(yáng)明高發(fā)表了《新能源革命的技術(shù)瓶頸與路徑：儲(chǔ)能+氫能+智能》的主旨演講。

中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授、全國(guó)政協(xié)常委歐陽(yáng)明高

儲(chǔ)能的成本隨著現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展持續(xù)降低，比如現(xiàn)在鋰離子電池的儲(chǔ)能成本已經(jīng)降了很多，大概三五年前是接近2元/瓦時(shí)，壽命是3000-5000次，今年報(bào)價(jià)已經(jīng)降到1元/瓦時(shí)，降了大約一半，而電池壽命則達(dá)到5000-10000次?！耙粋€(gè)是首次購(gòu)買成本降低，另外一個(gè)壽命的延長(zhǎng)也是降成本?！睔W陽(yáng)明高對(duì)每經(jīng)記者表示，壽命延長(zhǎng)意味著單次儲(chǔ)能成本隨之降低，電池的循環(huán)原先只有5000次，現(xiàn)在都1萬(wàn)次了，提高了一倍。像電池以前1瓦時(shí)都是1.8~1.9元，今年都已經(jīng)1元了，壽命又在不斷提升，這表明電池成本降得很快。歐陽(yáng)明高在主旨演講中表示，當(dāng)前的儲(chǔ)能中抽水蓄能大約占75%，新型儲(chǔ)能占比達(dá)到20%多，而在新型儲(chǔ)能中94%都是依靠電池。他表示，未來(lái)儲(chǔ)能電池的壽命有望增加到10000-15000次，這表明我們儲(chǔ)能的成本還將大幅下降，因?yàn)閴勖黾樱瑔未蝺?chǔ)能成本線性下降。歐陽(yáng)明高表示，目前抽水蓄能雖然占比很高，但未來(lái)會(huì)逐步降低，儲(chǔ)能行業(yè)未來(lái)主體將呈現(xiàn)出短周期、小規(guī)模依靠電池，長(zhǎng)周期、大規(guī)模主要靠氫能的格局。

當(dāng)前儲(chǔ)能發(fā)展得很快，將來(lái)電動(dòng)汽車不僅是交通工具，還是用能、儲(chǔ)能回饋能源的終端，也就是說(shuō)電動(dòng)汽車也將成為儲(chǔ)能工具，它也是可再生能源的一部分，所有車用的電都可以上傳。歐陽(yáng)明高在演講中提到，現(xiàn)在我們有集中式儲(chǔ)能電站和分布式電池儲(chǔ)能之分，電動(dòng)汽車在電池的安全性能方面相對(duì)來(lái)講是比較好的，如果把電動(dòng)汽車用來(lái)做分布式儲(chǔ)能，安全性是好的，也不用重新買電池，成本也比較低。對(duì)于儲(chǔ)能電池的安全問(wèn)題如何解決，歐陽(yáng)明高對(duì)每經(jīng)記者表示，還要繼續(xù)做電池的研究，“現(xiàn)在我們很多人都在搞電池研究?！?/p>

中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)碳中和研究院院長(zhǎng)賀克斌作了《中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和和清潔空氣的協(xié)同路徑》的專題報(bào)告。論壇期間，賀克斌接受了《每日經(jīng)濟(jì)新聞》（以下簡(jiǎn)稱NBD）記者采訪。

NBD：您提到要大力發(fā)展風(fēng)光等新能源，如果要平衡風(fēng)光的波動(dòng)性，現(xiàn)在是不是可行的只有發(fā)展儲(chǔ)能？賀克斌：不是這樣。集中式儲(chǔ)能應(yīng)該說(shuō)是一個(gè)保底方案，更多的是要用需求側(cè)來(lái)調(diào)動(dòng)，比如虛擬電廠，像北京已經(jīng)開(kāi)始在做虛擬電廠的地方標(biāo)準(zhǔn)了。有了虛擬電廠，電動(dòng)汽車車主也可以往外賣電，假如以后電動(dòng)汽車保有量非常高，就可以通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制對(duì)電價(jià)進(jìn)行調(diào)節(jié)，就像現(xiàn)在調(diào)節(jié)油價(jià)一樣。如果電價(jià)每個(gè)小時(shí)都在變，就會(huì)引導(dǎo)電動(dòng)車主在風(fēng)光資源不足的時(shí)候向外賣電。比如天氣預(yù)報(bào)未來(lái)三天要下雨，光伏電價(jià)就可能上漲，車主可以提前把電動(dòng)車充滿電，如果日常使用電量較少，用不完這些電，在電價(jià)高的時(shí)候，車主就可以賣出一部分獲得利潤(rùn)。這不只是一個(gè)設(shè)想，國(guó)家電網(wǎng)已經(jīng)在北京做了兩年試驗(yàn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)車主通過(guò)這種方式一年可能能賺4000元。我了解到現(xiàn)在一些比較大的民企在虛擬電廠方面已經(jīng)做到300億市值的規(guī)模，所以這是解決風(fēng)光等新能源波動(dòng)的一個(gè)非常大的方面。第二，將來(lái)還有需求側(cè)的韌性調(diào)節(jié)。比如我們這棟樓的空調(diào)關(guān)20分鐘到半小時(shí)，大家不會(huì)覺(jué)得很熱，家里的冰箱關(guān)20分鐘食物也不會(huì)融化，如果能通過(guò)優(yōu)化、輪流的方式操作，形成的電力資源與風(fēng)光之間就可以互饋，所以通過(guò)需求側(cè)來(lái)調(diào)節(jié)會(huì)有非常大的潛力。目前從總量算下來(lái)，一些專家比較樂(lè)觀，他們認(rèn)為技術(shù)是現(xiàn)成的，交由信息、大數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域執(zhí)行即可，但是電網(wǎng)專家還有一些顧慮。我個(gè)人認(rèn)為，國(guó)網(wǎng)相當(dāng)于主力部隊(duì)肯定要保留，要承擔(dān)壓艙石的作用，但是之后它逐漸要承擔(dān)預(yù)備役的角色，一旦風(fēng)光等新能源出現(xiàn)大波動(dòng)，國(guó)網(wǎng)就要“放”電，穩(wěn)定電價(jià)。但是要讓大家在微網(wǎng)系統(tǒng)上大規(guī)模試驗(yàn)起來(lái)?，F(xiàn)在國(guó)電投、國(guó)網(wǎng)、國(guó)電等央企也開(kāi)始下場(chǎng)想要做一些微網(wǎng)的事。另外，現(xiàn)在國(guó)家在推一些建筑整縣裝光伏，除了屋頂之外，還有側(cè)立面，側(cè)立面的建筑材料也有發(fā)電功能，包括窗戶等，現(xiàn)在有些民企已經(jīng)開(kāi)始在做這方面工作。我相信在迭代幾次以后，大規(guī)模的建筑材料也可以加入需求側(cè)的調(diào)節(jié)，安裝光伏設(shè)施后，將只有屋頂能發(fā)電變成六面體除了地面都能發(fā)電，這樣可用的電量會(huì)大大增加。所以整體上對(duì)未來(lái)我是持樂(lè)觀態(tài)度的，技術(shù)上是有辦法的。NBD：您說(shuō)的這些都是微網(wǎng)，它是不是只能解決一些小范圍的波動(dòng)？賀克斌：通俗來(lái)說(shuō)，就好像每個(gè)人都吃飽了，全社會(huì)也就不餓了。所謂的微網(wǎng)，就是比如這棟樓形成了一個(gè)微網(wǎng)，當(dāng)每個(gè)微網(wǎng)都比較穩(wěn)定的時(shí)候，全社會(huì)缺電的幾率就非常小。NBD：去年有些地方水電缺乏造成供電方面缺口很大，這種情況能通過(guò)需求側(cè)的方式來(lái)調(diào)節(jié)嗎？賀克斌：首先要搞清去年的實(shí)際情況。去年7月當(dāng)時(shí)有些省份的蓄水標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)超過(guò)了防汛標(biāo)準(zhǔn)，為迎接汛期放了一部分水，但是放水之后上游又沒(méi)有下雨，這是第一個(gè)問(wèn)題。第二，要弄清水電省份電力外輸?shù)木唧w情況。有些省份不是自己的電不夠用，而是疊加外輸因素后，造成了電力緊張。實(shí)際上，到目前為止，有些省份的水電并沒(méi)有體現(xiàn)出綠電價(jià)格，還是按照正常的電價(jià)出售，將來(lái)如果我們形成全國(guó)一盤棋，形成新能源為主體的新型電力系統(tǒng)以后，去年那種現(xiàn)象都會(huì)有辦法解決。

中國(guó)科學(xué)院院士徐春明發(fā)表主旨演講表示，可再生電力的強(qiáng)波動(dòng)性、不穩(wěn)定性和化工過(guò)程所需要的安穩(wěn)，“長(zhǎng)滿優(yōu)”的穩(wěn)定運(yùn)行，唯一的選擇就是儲(chǔ)能。

中國(guó)科學(xué)院院士徐春明“大家知道儲(chǔ)能現(xiàn)在也很熱，我們熟悉、比較多采用的是機(jī)械儲(chǔ)能、抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣等方式，近年來(lái)發(fā)展很快，但也受限于區(qū)域、條件的限制，有時(shí)候不能很靈活地用于多個(gè)過(guò)程?！毙齑好髡f(shuō)，電化學(xué)儲(chǔ)能有比較大的發(fā)展空間，不過(guò)也有它自身的問(wèn)題，比如說(shuō)鋰離子電池是當(dāng)前常見(jiàn)儲(chǔ)能方式所使用的重要材料，但是受限于資源和價(jià)格，也有它不足的地方。所以尋找一個(gè)低成本、大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能過(guò)程很重要。關(guān)于如何降低儲(chǔ)能成本的問(wèn)題，徐春明表示，降低儲(chǔ)能成本的確是當(dāng)前非常核心的一點(diǎn)，因?yàn)楝F(xiàn)階段儲(chǔ)能本身的效益空間還不夠大，在這方面還需要通過(guò)進(jìn)一步提高儲(chǔ)能的效率、降低一些關(guān)鍵材料的成本來(lái)加以解決，同時(shí)還要考慮跟源端、荷端如何緊密結(jié)合，這是一個(gè)系統(tǒng)性的問(wèn)題，也是未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)期儲(chǔ)能行業(yè)需要不斷提升的方向。在采訪中，徐春明還提到，隨著“雙碳”戰(zhàn)略的實(shí)施，綠氫一定會(huì)發(fā)揮一個(gè)核心的作用，但是綠氫嚴(yán)格來(lái)講是以電解制氫為主的路線，目前還處于剛起步的階段，盡管各方面投入大量的研發(fā)，產(chǎn)能也在快速發(fā)展，但以目前產(chǎn)能來(lái)講差得還比較多，因此行業(yè)發(fā)展空間很大?！耙舱?yàn)檫@樣，我想綠氫在未來(lái)我們‘雙碳’目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中還有很大空間，從這方面來(lái)講還任重道遠(yuǎn)，當(dāng)然也意味著機(jī)遇多多?！毙齑好髡f(shuō)。談及綠氫技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向，徐春明表示，電解制氫最重要的是要規(guī)?；?，它需要連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，規(guī)模越大越需要穩(wěn)定。“在這個(gè)過(guò)程中還有很多難點(diǎn)，包括電解水如何進(jìn)一步降低能耗、使它能夠在成本上具有優(yōu)勢(shì)等，在這方面還有很多基礎(chǔ)性、開(kāi)發(fā)性的工作需要進(jìn)一步完成?！?/p>

加拿大皇家科學(xué)院院士、加拿大工程院院士陳忠偉表示，電化學(xué)儲(chǔ)能是新能源應(yīng)用中的重要保障。

評(píng)估電化學(xué)能源最重要的標(biāo)準(zhǔn)主要有四個(gè)參數(shù)，第一個(gè)是成本，第二個(gè)是安全性，第三個(gè)是能量密度，第四個(gè)是功率密度。在雙碳背景下，需要考慮電池的可持續(xù)問(wèn)題，包括材料的再生、能源與資源的相互平衡，以及能源與電池安全的相互平衡等。

中國(guó)工程院院士、蘇州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任徐南平表示，零碳能源是碳中和的基石與先導(dǎo)，零碳能源成本是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力和行業(yè)減排新技術(shù)應(yīng)用的主要推動(dòng)力。建議重點(diǎn)發(fā)展光伏、綠氫、大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)化學(xué)儲(chǔ)能三大標(biāo)桿技術(shù)，構(gòu)建光電-儲(chǔ)能-輸電和制氫-儲(chǔ)氫-運(yùn)氫技術(shù)與裝備體系。

來(lái)源：每日經(jīng)濟(jì)新聞