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未来可再生能源系统 储能是不可或缺

发表于:2016-08-23 09:57:01 来源:能源评论

任何一项技术,从开始研发到落地应用,都需要巨大的资金投入。

储能也一样,何况它还关系到整个能源系统的安全。但这并不是说我们就可以对储能进行无上限的资金投入,社会承受能力以及投资回报也都是我们需要考虑的因素。

当前:储能需求度低

当前,我国的能源供给和消费还是传统模式,对储能的要求乃至需求并不高。

以电力为例,我国当前的电力供应还是以煤电为主,燃油发电、天然气发电、水电、核电等为辅,这种模式的一大特点是单点电力供给规模很大,单厂故障率较低,所有电厂同时出现故障的概率更低,整个电力供应系统稳定性高。所以对储能的需求并不大。

可能会有人提到2008年南方电网大规模停电事故,但这起事故并非发电导致,而是电力基础设施出了问题,即使有储能系统存在,这次事故也难以避免。

历史上,我国也试验过大规模储能,比较典型的是抽水蓄能,规模庞大,甚至自身就可以被当作一个电力供应点。但一大缺点是耗资巨大,成本颇高,民营资本基本没有进入这个领域,也是对其高成本的顾虑。

可以看出,传统能源系统运行稳定,对储能需求相对较低,且大规模发展储能需巨大的资金投入,从经济效应上考量,似乎并没有发展储能的必要。

未来:储能不可或缺

但这世界,唯一不变的是变化本身。能源的未来在绿色,传统能源也要向可再生能源转型,并且这种转型趋势正在发生。以变化的眼光来看,发展储能刻不容缓。

可再生能源系统的一大特点是分布式,一改现在点式大规模的能源供应系统,这就为新的储能系统的发展提供了空间。

具体来说,一栋办公大楼,一个农业大棚,甚至一处住宅,都可以成为能源的生产点。举个例子,一栋办公大楼,楼顶铺上太阳能光伏组件,装上风机,形成风光一体,再把内部污水收集起来,通过水的势能形成污水发电,这栋大楼就能实现电力的自我供给;各种各样的加工企业也可以利用废弃物形成生物质发电来实现电力供给,等等。

所有这些生产点连接成面,整个面式结构的可再生能源系统就会有强大的电力供给能力。

但是这样一个面式的可再生能源供给系统也有一个缺点,波动性较大,由此就需要发展储能系统予以补充。结合可再生能源系统分布式的特点,从经济学的角度来看,未来分布式储能系统会有大发展。

随着分布式能源的发展,分布式储能系统可以完全与之融合。比如,一栋房屋,屋顶可以是太阳能发电,屋内的墙体和地板就可以嵌入储能设备。这样我们每一个地理单元,大到一座城市,小到一个社区,一栋楼宇,一间房,都可以既是能源生产系统,也是储能系统,同时也是消费系统。通过信息互联和基础设施互联,将这些任意规模能源综合在一起,就构成了我们与现在完全不同的未来的能源生产消费模式。

而这种模式与我们后工业化的发展是完全一致的。

后工业化时代,我们的生活方式会趋于个性化,可以居住在边远农村、海岛、山上、甚至森林,由此我们对能源的需求也会趋于个性化,所以分布式的能源生产、消费和储能系统是趋势。但抽水蓄能、高温熔岩等仍是可供选择的储能方式。

当然,要进入到后工业化时代,还需要更多的技术创新,主要是两方面:能源材料的创新和能源信息管理系统的创新。

能源材料创新方面,我了解到,现在的太阳能板,已不是由硅片制成,而是基于薄膜技术、塑料技术形成,这就是一种跨越式的技术进步。未来要实现能源效率的提高,更多是要依靠材料的改进,更轻、更薄、更低成本、更高能源转换效率的材料出现,是分布式储能发展的基础。

能源信息管理系统创新,主要体现智能电网方面。任意规模大小的地理单元在成为能源生产、消费和储能系统之后,还不够,还需要在这些地理单元之间实现能源互联,将能源生产、储存、消费等情况通过信息互联和物联网连接起来,构成覆盖全区域,大到国家甚至全球的能源互联系统,这就是智能电网。而这方面的技术突破是保障我们未来享有自由生活的一个关键。

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