中國新能源革命的瓶頸技術
1年前

中國的電力系統正在發生革命性變化。在電源側,中國可再生能源裝機容量全球第一,光伏出貨量在全球佔比70%,大灣區的風電光伏也在迅猛發展。我們面對的挑战則是風電光伏“靠天喫飯”,供需無法平衡。光伏、動力電池、電動汽車是今年中國出口增加最大的三個部分。同時,電力系統的負荷側也增加了新的波動性負荷。過去十年,中國新能源汽車從1萬輛發展到680萬輛,創造了世界奇跡。當前,中國新能源汽車的銷量全球第一,動力電池產量佔全球70%。光伏、動力電池、電動汽車則是今年中國出口增加最大的三個部分。中國引領全球,深圳引領全國。目前,中國新能源是全球第一大電動汽車企業,也是第二大動力電池企業。作爲比亞迪的首席技術顧問,我爲大灣區有這樣的企業感到驕傲。同時我們也應看到,當前,充電不便利、電網負荷大、衝擊大等問題非常突出。未來,新能源汽車的規模還會大幅增加,今年的年銷量將達到約1000萬輛,2025年的年銷量將達到1500萬輛。到2030年,新能源汽車保有量預計會達到1億輛。這意味着,中國新能源汽車市場面臨着廣闊的受衆,並將在電動汽車、電池等方面保持迅猛增長。我們既要看到優勢,也要看到挑战。第三次工業革命實際上就是第三次能源革命,要注重新能源汽車與新能源革命的協同發展。能源革命的內涵豐富,光伏風電只是其中的一項,建築要變成微型發電廠,還要用氫能電池來儲能,還要發展能源互聯網。因此,新能源的整體體系必須要相互協同,才能實現新能源革命。新能源革命將發展出四個10萬億規模的大產業,其中,儲能、氫能、智能是三大需要助力發展的關鍵點。這三方面既是分开的,也是一體的,它們將賦予電力系統靈活性,我們稱之爲“廣義的儲能”。這是現在解決新能源瓶頸問題的出路。首先是氫能。氫可以做儲能、動力、原料,而它最重要的功能就是儲能。中國擁有大量的煤電廠,我們不可能把火電廠全部去掉,關鍵是要對火電廠進行改造,用氫逐步取代煤,使它成爲可調節的靈活能源。如何把滿負荷運轉的火電廠變成調峰的火電廠?可以用富余的風電光伏、電解水制氫來做,也可以把它制成氨運輸到東部進行改造,這叫做集中式氫儲能。此外,還可以在園區做分布式的氫儲能。分布式與集中式的發電裝置是不一樣的。如何對現有燃氣能機、燃煤鍋爐進行改造?答案是發展摻氫或燃氫的鍋爐。改造不能一蹴而就,而需要分步進行。因此,我們的方案是結合煤電廠摻氫改造,從20%开始做,逐步變成氫,可以使低負荷燃燒穩定性大幅改善,還可以大幅降低碳排放的程度。另外,目前的儲能是電池,因爲電池佔新型儲能的94%,抽水蓄能現在已經降低了,新型儲能還會持續上漲。到2050年,抽水蓄能會降到10%以內,其他大量的都是氫儲能和電池儲能。在所有的儲能方式中,電池儲能佔有非常重要的位置。展望未來,電池儲能產業將會持續增長。動力電池、儲能電池實際上都是同一種電池,所以從本質上而言,儲能產業也是動力電池產業。電池儲能分爲集中式電池儲能和分布式電池儲能。集中式電池儲能面臨的關鍵問題是安全和成本。目前我們的發電成本很低,但儲能成本要比發電成本要高出很多。如何解決上述問題?我們認爲,分布式電池用電動汽車做儲能,可以解決成本問題和安全問題,這就是所謂電動汽車的雙向充放電,也叫“車網互動”。這是我們對未來的展望,“車網互動”會逐步成爲電池儲能的主體。電動汽車做儲能,還涉及到智慧能源的問題,即所謂的智能與車網互動。我們現在是無序衝電的,但是它對電網的衝擊太大,所以我們接下來要做有序衝電,也就是V1G單向。我們還要做V2G雙向和V2X多向,讓車跟房子、車跟建築、車跟局域網、車跟配電網等都能進行有益互動,從而促進電動汽車和儲能的發展。到2040年,我們可能會有3億輛電動車,車上的電能能儲多少電?200億度電。這是今天中國每天消費的總電量數。我們將擁有巨大的儲能容量,但我們不可能利用所有容量進行儲能,優化儲能就需要智慧能源的控制。

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