我國能源發(fā)展現(xiàn)狀
我國能源發(fā)展不平衡、不充分的現(xiàn)象比較突出，包括能源投資建設(shè)與能源消費(fèi)需求不相協(xié)調(diào)，電源建設(shè)與電網(wǎng)建設(shè)不相匹配，煤電建設(shè)與可再生能源發(fā)展不相協(xié)調(diào)，體制機(jī)制與能源生產(chǎn)消費(fèi)革命要求不相適應(yīng)等等，能源平衡充分發(fā)展是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的組成部分，也是建設(shè)美麗中國的必然要求，更是提升人民民生福祉實(shí)現(xiàn)中國夢的重要內(nèi)容。
中國能源研究會常務(wù)副理事長、國家能源局原副局長史玉波指出，當(dāng)前，能源領(lǐng)域面臨著全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命，正站在自身變革的起點(diǎn)，能源互聯(lián)網(wǎng)理念，先進(jìn)信息技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合，將成為能源未來發(fā)展的主要特點(diǎn)。分布式能源、儲能、電動(dòng)汽車等能源發(fā)展新業(yè)態(tài)正逐步成為能源領(lǐng)域新的關(guān)注點(diǎn)和增長點(diǎn)。能源管理體制創(chuàng)新、科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新正為能源發(fā)展創(chuàng)造良好的外部環(huán)境和提供新的驅(qū)動(dòng)力。
能源技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)革命，當(dāng)前全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命加速興起，信息技術(shù)、生物技術(shù)、制造技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、人工智能等等重大顛覆性創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，這些創(chuàng)新技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合，能源互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、分布式能源、大規(guī)模儲能、電動(dòng)汽車、能源新材料等新產(chǎn)業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)層出不窮。
未來儲能與可再生能源結(jié)合是必然
1月1號的德國可再生能源滿足全天的需要，可再生電力滿足德國全天的需要，這是非常具有指標(biāo)性的數(shù)據(jù)。同樣一個(gè)指標(biāo)，大概10月份，英國第一天完全沒有煤電，英國完全沒有煤電，英國是煤炭工業(yè)革命的始祖，煤炭時(shí)代是由它引領(lǐng)的。對于中國而言，能源結(jié)構(gòu)在所有大國里面歷史上都沒經(jīng)歷過，中國海油能源研究院原首席研究員陳衛(wèi)東先生指出，中國退不出煤電，退不出用煤，也進(jìn)不去油氣時(shí)代。將來2030或者2050年前后，中國一個(gè)排放和能源結(jié)構(gòu)消費(fèi)平衡的應(yīng)該是各三分之一左右。下一輪能源技術(shù)重大突破之時(shí)，就是新能源時(shí)代到來之日。能源轉(zhuǎn)型從高碳到低碳到無碳，從低密度到高密度這樣的一個(gè)軌跡，清晰可見，技術(shù)進(jìn)步是能源轉(zhuǎn)型的根本動(dòng)力。
回顧人類文明的整個(gè)發(fā)展過程，從某種意義上講，人類文明進(jìn)步和我們?nèi)祟惖倪@個(gè)儲存技術(shù)是同步的，從狩獵到游牧，從采食葉果、植物到農(nóng)耕，某種意義上是一個(gè)儲存進(jìn)步，從鮮肉到咸肉到熏肉到干果也是儲存的進(jìn)步，那是農(nóng)業(yè)社會。到了工業(yè)社會的儲存進(jìn)步就是大規(guī)模的冷藏，現(xiàn)在我們到了IT，到了電子時(shí)代，可再生能源它不可連續(xù)和低密度，通過儲能能把不可連續(xù)變成可連續(xù)，把低密度變成高密度，儲電是必然的，儲能是必然的。
新一代電力系統(tǒng)下的能源要求
新一代電力系統(tǒng)，是一個(gè)基于可再生能源和清潔能源，是一種可再生發(fā)展的綜合電力的發(fā)展模式，應(yīng)該是可再生能源和石油源發(fā)電為主，中國科學(xué)院院士，IEEE院士周孝信先生指出2020年希望可再生能源和石油源發(fā)電達(dá)到70-80%。同時(shí)新一代電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是骨干電網(wǎng)和局部的電網(wǎng)和微電網(wǎng)的結(jié)合，電源就是主力電源，對中國來說還是主力，分布式電源要結(jié)合。
周孝信先生總結(jié)了新一代電力系統(tǒng)下的四個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：
第一，高比例可再生能源電力系統(tǒng)。
第二，高比例電力電子裝備電力系統(tǒng)。
第三，多能互補(bǔ)的綜合能源電力系統(tǒng)。這里特別注意是我們用戶側(cè)用電用能要綜合利用，降低能源消費(fèi)，電力系統(tǒng)要提供綜合能源服務(wù)。其中綜合能源系統(tǒng)可以分成兩部分，一個(gè)叫源端基地綜合能源電力系統(tǒng)區(qū)域，第二，將來這么多的可再生能源不能全靠電網(wǎng)來輸送，還要就地消納，就地轉(zhuǎn)化，把它變成可儲存、可運(yùn)輸這樣的一些能量。現(xiàn)在這個(gè)問題靠常規(guī)的儲能是解決不了，要靠運(yùn)輸氫，首先要生產(chǎn)氫，要用多余的電力，甚至不只是多余地電力，做風(fēng)能、太陽能就是為了轉(zhuǎn)化。
第四，信息物理融合的智能電力系統(tǒng)，又叫發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)。
關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的理解，周孝信院士指出三點(diǎn)：
第一：是以電力系統(tǒng)為核心和紐帶，多種能源互聯(lián)互通的能源網(wǎng)絡(luò)。通過多能協(xié)同互補(bǔ)，大幅度提高能源綜合利用效率。
第二，是能源系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融合的信息物理系統(tǒng)。以互聯(lián)思維和技術(shù)改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用網(wǎng)戀、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、大幅度提升能源電力系統(tǒng)的靈活性、適應(yīng)性、智能化和運(yùn)營管理水平，大幅度提高接收波動(dòng)性可再生能源的能力，助力能源轉(zhuǎn)型。
第三，是以用戶為中心的能源電力運(yùn)營商業(yè)模式和服務(wù)業(yè)態(tài)，向用戶提供便捷互動(dòng)的能源電力信息綜合平臺。
電動(dòng)汽車在未來能源結(jié)構(gòu)中的地位
高效低成本長壽命儲能技術(shù)，進(jìn)步很快，但是總的不理想。目前來說電動(dòng)汽車的儲能和我們電力電網(wǎng)的儲能它的要求不盡相同，中國電動(dòng)車百人會理事長陳清泰先生提到，我們要求低，需要長壽命多次，而且價(jià)格要便宜，不需要太強(qiáng)的電力動(dòng)能，但是總的來說電動(dòng)汽車的資源應(yīng)該充分利用。
十年來，汽車的電動(dòng)技術(shù)與可再生能源技術(shù)雙雙快速發(fā)展，電動(dòng)車做到綠色減排，依托的是可再生能源的貢獻(xiàn)，而較大規(guī)?？稍偕茉磩t有賴于消納和存儲間歇性能源的普遍能力。車載電池，它是一個(gè)個(gè)移動(dòng)微儲能電站，也是一個(gè)個(gè)可移動(dòng)的微電源，通過能源互聯(lián)網(wǎng)與可再生能源可以構(gòu)成最佳搭配。目前雖然有各種儲能手段，但從靈活性、規(guī)模、成本等方面看，車載電池是一條非常重要的途徑，可以預(yù)期到2025年前后，電動(dòng)車的性價(jià)比將超過燃油車，太陽能和風(fēng)能發(fā)電成本也將超過化石能源。到那時(shí)市場教育強(qiáng)大的力量推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型。
陳清泰先生預(yù)測，到2030年，我國生產(chǎn)電動(dòng)汽車1500萬輛，電動(dòng)汽車保有量將達(dá)到8000萬輛，而大多數(shù)企業(yè)停駛的時(shí)間是在90%以上，如果每個(gè)電動(dòng)車搭載50千瓦的電池，平均有四分之一的汽車在閑置的時(shí)候插在電網(wǎng)上，那么電網(wǎng)處于補(bǔ)電的時(shí)候，它們充電，處于封電的時(shí)候它們反饋，這個(gè)時(shí)候總計(jì)就有大約10億千瓦時(shí)電容量參與平衡可再生能源。
另外，試想車載電池使用十年，儲電屏儲電能力達(dá)到80%退役，足以保障可再生能源充分的發(fā)展。難能可貴的是，這是基本不增加額外投資而獲得的巨大儲電能量。汽車和越來越多的行走機(jī)械的動(dòng)力由燃油轉(zhuǎn)向電力已經(jīng)沒有懸念，如果電動(dòng)車的電力來自于煤電，那么它沒有太大意義，如果能與可再生能源結(jié)合，那就可能以想象不到的程度造福社會。這是一個(gè)牽動(dòng)全局，影響未來的巨大系統(tǒng)工程。
能源技術(shù)的突破方向
中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院院長潘教峰指出，當(dāng)前世界各國在能源領(lǐng)域的競爭已經(jīng)轉(zhuǎn)向能源技術(shù)的競爭，未來能源技術(shù)有四個(gè)突破方向：
一是傳統(tǒng)能源的清潔化，是環(huán)境改善的重要手段，近年來煤炭轉(zhuǎn)向天然氣，這也導(dǎo)致我國對天然氣一個(gè)能源需求的迅速增長。
二是以柔性消納以主要特點(diǎn)的電網(wǎng)，也是解決存在多年的氣風(fēng)氣光問題的主要抓手，而提高消納能源的核心在于電網(wǎng)的智能化，接入可再生能源智能化電網(wǎng)的關(guān)鍵和發(fā)電綠色系統(tǒng)，要做到準(zhǔn)確把握才能及時(shí)達(dá)到有效的調(diào)控措施，保證電網(wǎng)的穩(wěn)步運(yùn)行。
三是以互聯(lián)網(wǎng)為支撐的能源產(chǎn)品、能源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，能源互聯(lián)網(wǎng)作為第三次工業(yè)革命的核心內(nèi)容，尤其是對未來電力工業(yè)體系形成重要的作用，實(shí)現(xiàn)各類分布式可再生能源，儲能設(shè)備以及可控負(fù)荷之間的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。圍繞全球能源互聯(lián)網(wǎng)的體現(xiàn)會產(chǎn)生一系列的技術(shù)突破，產(chǎn)業(yè)生態(tài)運(yùn)行中配套的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌觯龠M(jìn)全世界能源基礎(chǔ)的升級提高。
四是分布式集中供應(yīng)消納融合的自由能源，工業(yè)時(shí)代能源供應(yīng)雖然以大規(guī)模集中網(wǎng)絡(luò)式供應(yīng)為主，但是隨著能源發(fā)展的效率提高，在局部地區(qū)利用本地資源發(fā)展分布式能源越來越具優(yōu)勢，分布式能源供應(yīng)與大規(guī)模供應(yīng)并不沖突，而是相為調(diào)劑，互相補(bǔ)充，可以降低輸送的損耗，分布式能源可以與資源循環(huán)利用、環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，比如污水發(fā)電，各類小風(fēng)電，太陽能發(fā)電等。
