科技日?qǐng)?bào)實(shí)習(xí)記者 裴宸緯?記者?何亮

(資料圖)

“在發(fā)電側(cè)，中國(guó)可再生能源的裝機(jī)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(dòng)性和不確定性而帶來(lái)的一系列問(wèn)題。”在2023中關(guān)村論壇分論壇之一——第二屆碳達(dá)峰碳中和科技論壇上，中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高表示，在電網(wǎng)負(fù)荷側(cè)，中國(guó)新能源汽車銷量全球第一，但電動(dòng)汽車的發(fā)展也帶來(lái)了充電不便、電網(wǎng)負(fù)荷過(guò)大等問(wèn)題。

對(duì)于正在經(jīng)歷第三次能源革命的許多國(guó)家來(lái)說(shuō)，解決新能源供需的結(jié)構(gòu)性矛盾是個(gè)瓶頸，也是道必答題。

歐陽(yáng)明高認(rèn)為，新能源的整體體系必須要相互協(xié)同，才能實(shí)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(chǔ)能、氫能、智能三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的發(fā)展。

為什么要儲(chǔ)能？“對(duì)于以前的電力系統(tǒng)，負(fù)載如果變化，發(fā)電量也可以隨著變化。”歐陽(yáng)明高說(shuō)，“但對(duì)于現(xiàn)在的發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，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(chǔ)能，供需就不能平衡。”

怎么儲(chǔ)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(duì)電力進(jìn)行存儲(chǔ)，并在需要用電時(shí)釋放的設(shè)施，叫集中式電池儲(chǔ)能電站。這種儲(chǔ)能電站雖然能緩解電力的供需矛盾，但歐陽(yáng)明高指出，它不但會(huì)占據(jù)較大空間，而且固定成本和安全風(fēng)險(xiǎn)均較高。

科研人員將儲(chǔ)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(zhǎng)，它本身也會(huì)是一個(gè)十萬(wàn)億級(jí)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(lái)的氫還是碳排放達(dá)到凈零的“綠氫”；通過(guò)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(lái)說(shuō)，氫儲(chǔ)能就是“先把過(guò)剩的棄風(fēng)、棄光轉(zhuǎn)化成氫存儲(chǔ)起來(lái)，再用不同的方式發(fā)電發(fā)回去。”歐陽(yáng)明高介紹道，“因?yàn)槲覀兊膬?chǔ)能一般都要是一個(gè)循環(huán)——先把它儲(chǔ)起來(lái)，然后再把它放回去。完成了這個(gè)循環(huán)，才真正叫儲(chǔ)能?！?/p>

氫儲(chǔ)能雖然有眾多優(yōu)勢(shì)，但相比于目前龐大的電池儲(chǔ)能領(lǐng)域，它在保有量和成本上并不占優(yōu)。“在各種儲(chǔ)能手段中，電池占94%，其中動(dòng)力電池占70%，儲(chǔ)能電池只占30%，而且這個(gè)比例未來(lái)也不會(huì)有太大變化。”動(dòng)力電池的一大代表，就是電動(dòng)汽車的電池。相比于集中式電池儲(chǔ)能電站，動(dòng)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(dòng)力電池的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行儲(chǔ)能？歐陽(yáng)明高給出了答案——智能。

他表示，分散在各家的一塊塊動(dòng)力電池，其實(shí)就是一個(gè)個(gè)分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)?！袄秒妱?dòng)汽車的電池來(lái)儲(chǔ)能就是智能，因?yàn)樗枰粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)把所有的車聚合起來(lái)?！蔽磥?lái)，這種智能系統(tǒng)不但可以實(shí)現(xiàn)有序充電，還可以在電網(wǎng)負(fù)荷過(guò)大時(shí)給低壓配電網(wǎng)送電，實(shí)現(xiàn)車網(wǎng)互動(dòng)。“我們預(yù)計(jì)，到2040年會(huì)有3億輛電動(dòng)汽車。按一輛電動(dòng)汽車六七十度電計(jì)算，所有電動(dòng)汽車加起來(lái)會(huì)有200億度電左右。”這將是一個(gè)巨大的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

“未來(lái)，我們短周期、小規(guī)模的儲(chǔ)能方式是電池，長(zhǎng)周期、大規(guī)模的儲(chǔ)能方式是氫能?！睔W陽(yáng)明高說(shuō)，“有了儲(chǔ)能，我們的電就會(huì)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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