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                          儲能將為全球清潔轉型帶來哪些機遇與挑戰
                          隨著可再生能源大量開發利用,智能電網快速發展,能源轉型的步伐越來越快,儲能技術作為能源系統重要的基礎設施之一,對世界清潔轉型至關重要。儲能技術未來前景如何?產業變革將帶來哪些機遇與挑戰?

                           
                            綠色工業革命已經到來

                           
                            工業4.0概念興起之時,各行各業都嗅到了變革的意味。對于因第二次工業革命受益獲得長遠發展的能源行業來說,不得不變革的時刻,已經到來。

                           
                            如今,綠色發展、清潔轉型,已經成為世界共識,給能源行業帶來了巨大機遇:新能源、智能電網、儲能等新技術快速崛起,綠色工業革命已宣告來臨。

                           
                            綠色工業革命是什么?諾貝爾和平獎共同獲得者、聯合國政府間氣候變化專門委員會特約科學家伍德羅˙克拉克在其專著《綠色工業革命》一書中有明確定義:綠色工業革命,就是要通過對能源基礎設施的改造,帶來一種可持續的綠色經濟。它以可再生能源開發利用為基礎,通過分布式發電與綠色智能電網送電相結合的方式,實現人類生產與生活的碳中和,綠色工業革命對人類社會可持續發展至關重要。

                           
                            事實上,各國早已開始的能源轉型,就是綠色工業革命的一部分。走在美國布魯克林大街上,你會發現,全食超市商店的停車場照明已經全部換成可再生能源,車棚上安裝有太陽能電池板,燈柱上裝著風力渦輪機,電池儲存的電力足夠使用五天,供陰雨天使用。

                           
                            前段時間,一則德國實現可再生能源100%出力的新聞受到廣泛關注,雖然最后證明是當天監測數據有誤并未達到100%,但人們無法忽視的事實是,德國確實已經在可再生能源發電上實現高比例替代化石能源。

                           
                            這種趨勢并非在美國和德國才有,以可再生能源替代化石能源為主要內容的能源轉型被納入多國能源政策,同樣也是我國能源革命的重要內容。

                           
                            在可再生能源領域,中國的發展成就不容小覷。中國對于清潔能源技術給予非常高的期望。“今年科技創新大會上,習近平總書記明確提出,到2020年進入創新性國家的行列,到2030年要在創新國家的前列,到2050年要成為世界的科技強國和世界主要的科學中心。”中國科技部可再生能源與新能源國際科技合作計劃辦公室副主任趙剛說,“主要的科學中心,意味著中國要成為引領科技、產業、經濟發展的主要國家。”

                           
                            在國家發展改革委、國家能源局發布的《能源技術革命創新行動計劃(2016~2030年)》中,儲能技術創新被列為重點任務之一。從歐、美、日實施的儲能項目和發展規劃來看,多個國家均在通過示范項目累計實際經驗,推動儲能產業的技術研發和應用,并以此為基礎開展儲能經濟性研究,促進儲能商業化和市場化發展。

                           
                            儲能應用主要集中在可再生能源發電移峰、分布式能源及微電網、電動汽車充換電等領域,是解決新能源發電與電力消費不同步問題的關鍵。伴隨新能源產業的迅速發展,儲能技術及其產業發展已經成為能源轉型的關注重點。

                           
                            “能源轉型背后是什么?就是技術進步。有蒸汽機才有了煤炭時代,內燃機的出現帶來了石油時代,那下一個原動力機器是什么?就取決于下一代的能源形式是什么。”中海油能源經濟研究院原首席能源研究員陳衛東的話語頗有些哲學意味,“一個社會發達程度越高,電力在能源消費中所占的比重就越高。未來,電力在生活中的比重會提高,能源轉型正在發生,中國也必須跨過能源轉型。”可以想見,隨著更多新技術的涌現,將給世界綠色轉型帶來更多可能性。

                           
                            儲能技術蘊藏巨大價值

                           
                            學術沙龍一開始,克拉克先生帶來的新鮮玩意就吸引了大家的注意力。

                           
                            一張與A4紙大小和厚度相當的太陽能電池板上,一小格一小格的太陽能板緊密排列,上端的屏幕上顯示著此時提供的電能數據。與平時見到的太陽能電站使用的電池板不同,這種薄膜太陽能電池的柔韌性很好,非常輕便,一張A4紙大小的材料,比紙張重不了多少。

                           
                            想象一下,如果這種太陽能電池板裝在200棟建筑的屋頂上,裝在整體社區中,大規模生產會帶來成本降低的紅利,潛力巨大。不過,人們必須要接受的事實是——太陽并不是永遠在工作。必須找到一種方式,將電能儲存起來。儲能技術,就是實現高比例可再生能源發電的一個必要條件,其蘊藏的價值就在此。

                           
                            自誕生以來,人類就在不停尋找儲存的辦法。我們儲存食物,儲存數據,儲存知識,儲存記憶,對于儲存技術的癡迷,也不斷推動社會進步。電力作為現代社會發展的助推器,儲存的方式也非常重要。飛輪儲能、空氣儲能,及現在廣泛用在電動汽車上的鋰電池儲能等技術都處在生長期。

                           
                            儲能系統對電網來說,并不陌生。“儲能在電力系統應用主要在三個方面,”中國電力科學院首席專家惠東說,“第一個是在發電側推動能源結構變化,第二個是使電網從功率型向電量型轉移,第三個是滿足用戶對于互動和個性化的需求。”

                           
                            而想真正讓儲能技術應用到千家萬戶,實現商業化運營,并不是一件容易的事情,甚至可能需要很長時間。“我們講了這么多儲能技術,有一些也已經實現商業或半商業化的運用,但仍然存在一個問題,”惠東直言不諱,“經濟技術性還不夠好。”

                           
                            推動儲能發展,不僅需要技術的研發創新,儲能技術應用示范也是重要的環節。在這一環節中,各類技術將會受到嚴格的檢驗,判斷是否具有大規模生產的可能性,是否有合理的產業鏈階段,如此,成本降低,安全性提升,才具有商業化的價值。

                           
                            “能源安全首先要有一個經濟成本。從經濟成本的角度來講,不可能無限增加投資。那么極限點在哪?實際上,任何投資是要帶來效益的,應該帶來社會整體成本的下降,所以對風險評估非常重要。”全球能源安全智庫論壇秘書長劉強一語中的。儲能技術雖然美妙,但面對實際投運,必須更加謹慎。

                           
                            國網新能源張家口風光儲輸示范工程就正在做這樣的事情。它承擔著新能源技術示范試驗的重要任務,光伏、風電、儲能的各項新技術在這里試驗檢測、示范運行。目前,張北風光儲輸示范項目對比較傳統的鋰電池,全釩液流、鉛酸、鈦酸鋰、超級電容都做了示范運行,同時還在研究儲能電池梯次利用和回收、深冷液化儲能等技術。

                           
                            國網新能源張家口風光儲輸示范電站副總工程師劉漢民舉了一個例子。目前他們的試驗結果表明,現在儲能電站鋰電池一度電6、7毛錢,再過幾年成本可能降到3毛錢,如果說實現商業化運行并收回成本,以前想都不敢想,那么現在是看到了曙光。“隨著成本進一步降低及儲能政策的提升,也許儲能電站商業化運行的時代很快就會到來。我們仍然在探索。”劉漢民說。

                           
                            未來的技術風口在哪里,目前誰也不敢確定。在陳衛東看來,目前突破性的技術還沒有出現,但未來是光明的,大家都滿懷希望。“能源變革一定會到來,電力一定會被大規模、可利用、可接受地儲存起來。因為我們的資源是不夠的,我們再也經不起這樣一種耗費巨大能源來支撐生活的方式。電力和能源儲存是我們必須解決的下一代的問題。”

                           
                            電力企業轉型進行時

                           
                            “互聯網+”時代,電力用戶行為有了深刻變化。根據埃森哲的調查報告,消費者對能源管理計劃非常感興趣。他們希望知道家庭能源用在了哪些地方,希望能有效利用能源而達到節省開支的目的。越來越多用戶追求互動及個性化的需求,這對能源行業變革提出了新的要求,也帶來了不小的挑戰。

                           
                            儲能的快速發展帶來的另一個挑戰,也在于此。如果不久的將來,當更多的用戶開始要求能源自給自足時,傳統電力行業集中式的能源供應,該如何應對?

                           
                            傳統的模式正在受到挑戰。全球電力需求增速正在放緩,能源利用方式創新的速度正在加快,用戶需求的變化越來越多。“對于電網公司來講,如果單純考慮降低運營成本來提升收入已經行不通,必須考慮業務轉型。”埃森哲大中華區資源事業部總經理鄧赟說,“國家電網公司從兩年前就開始熱議智能電網話題,我覺得是非常正確的選擇。”

                           
                            對于電力企業來講,跟上趨勢,投資儲能非常必要。另一方面,如何根據用戶需求快速做出調整,是未來競爭的關鍵因素。只有主動參與競爭,才能贏得主動權。

                           
                            國家電網公司始終保有緊迫感,業務轉型一直在進行:智能電網技術研發,電動汽車沖換電站和充電樁建設,為新興工業園區和工業用戶提供智能用電服務,建設智能家居的示范小區,各類智能綜合能源平臺的建設,公司探索的腳步從未停歇,這也為日后參與激烈的市場競爭,打下良好基礎。

                           
                            僅僅轉型發展,足夠嗎?答案是否定的。

                           
                            當前,清潔轉型已經成為全世界共同的話題,任何一個國家,都應該義無反顧承擔起責任。在能源變革的時代,單打獨斗絕對行不通,合作才是出路。

                           
                            趙剛分享了多年來從事能源研究的經驗,他深刻感受到中國新能源產業的突飛猛進,“從事新能源研發生產的大學、科研機構和企業幾十倍的增長,在很多方面中國已經進入世界前列。”他還提到了中美創新合作的一個里程碑項目——中美清潔能源聯合研究中心,由雙方政府出資支持新能源研發,專注于電動汽車、煤炭清潔利用和綠色建筑。

                           
                            促進合作,促成合作,在這個能源變革的時代,共同推動清潔發展,是保護人類共同生存環境的必由之路,也是企業自救、轉型發展的智慧之舉。

                           
                            全球能源互聯網戰略構想的提出,是促進國際合作大平臺建立的一個典型例子,同時為公司創新發展提供了肥沃的土壤。由能源互聯帶動的新能源、儲能、金融、國際合作等方面的討論,已經獲得國際社會廣泛關注,也推動公司不斷進步。

                           
                            “我覺得全球能源互聯網的構想非常好,建議將其作為一項國際大科學技術,從大科學工程、計劃角度組織成立基金,共同資助全世界的科學家、工程師研究技術問題。如果技術獲得突破,全球形成能源互聯網,貢獻會非常大,將促進能源革命。”趙剛說。

                           
                            能源變革的進程只會越來越快,任何一個國家都不可能單獨完成此次科技革命和產業變革,只有全球創新合作共同來努力才能實現。我們期待著,未來的能源系統,會更加友好、便捷、清潔,為子孫后代,留下一個天藍地綠的美麗地球。
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