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全球能源互聯(lián)網(wǎng)是能源可持續(xù)發(fā)展和低碳化的必然選擇

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2018-08-01 14:01:30
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全球能源互聯(lián)網(wǎng)是能源可持續(xù)發(fā)展和低碳化的必然選擇全球互聯(lián)網(wǎng)是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。人類(lèi)社會(huì)發(fā)展到今天,面臨重大的挑戰(zhàn):氣候變化、可持續(xù)的能源、清潔的空氣、清潔的水、快速城鎮(zhèn)化、

  全球互聯(lián)網(wǎng)是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。人類(lèi)社會(huì)發(fā)展到今天,面臨重大的挑戰(zhàn):氣候變化、可持續(xù)的能源、清潔的空氣、清潔的水、快速城鎮(zhèn)化、人口老齡化、新的傳染性疾病的產(chǎn)生以及安全的網(wǎng)絡(luò)等。在這些全球重大挑戰(zhàn)中,首當(dāng)其沖的就是氣候變化、可持續(xù)能源,全球能源互聯(lián)網(wǎng)就是來(lái)應(yīng)對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題的。能源的總路線(xiàn)是低碳化、智能化和終端能源電氣化。

  電動(dòng)汽車(chē)不僅僅是一個(gè)交通工具,電動(dòng)車(chē)是能源的載體,也是信息的載體,所以電動(dòng)汽車(chē)在全球能源互聯(lián)網(wǎng)中將扮演非常積極的角色。電動(dòng)汽車(chē)是分布式的負(fù)荷,風(fēng)能、太陽(yáng)能等能源未來(lái)是分布式的發(fā)電方式,分布式的發(fā)電跟分布式負(fù)荷怎么能夠平衡 ? 加上電池就可以?xún)擅媾?。電池可以吸收電網(wǎng)的電,然后用電池給電動(dòng)車(chē)供電,當(dāng)電動(dòng)車(chē)有富余電的時(shí)候、電網(wǎng)需要的時(shí)候,電動(dòng)車(chē)電池也可以給電網(wǎng)充電。我最近研究了能源和信息的基本關(guān)系,有了電池就可以做到可持續(xù)的分布式能源供給,實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化配置。

  目前,清潔能源在全球分布不均勻,例如非洲太陽(yáng)能豐富、北歐風(fēng)能豐富,但是負(fù)荷中心又遠(yuǎn)離它們,所以需要特高壓把它們連起來(lái)。骨干集中式,要跟微網(wǎng)、孤網(wǎng)、分布式配合好,就像身體一樣,大動(dòng)脈跟小靜脈要配合好,光大動(dòng)脈好不行。這兩個(gè), 特高壓主干道是保障,但是也要充分發(fā)揮微網(wǎng)、孤網(wǎng)、分布式的作用,能夠自己平衡,尤其是在低碳化的背景下做到碳平衡,這樣就能給主干道減少負(fù)擔(dān)。

  低碳化不僅是碳捕捉,而是要實(shí)現(xiàn)碳平衡。什么是碳平衡 ? 在能源生產(chǎn)當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,也會(huì)吸收二氧化碳,二氧化碳是兩面的,一方面它是廢料、是有害的,但另一方面它也是材料。舉一個(gè)例子,在發(fā)電廠里面二氧化碳是廢料,但有些化工廠需要二氧化碳做材料。氫氣也是這樣的,在有些鋼廠、化工廠氫氣是廢料,煤制油氫氣是個(gè)廢料,但是在有些地方氫氣是一個(gè)寶,氫氣是一個(gè)燃料。把氫氣跟二氧化碳一結(jié)合,就產(chǎn)生甲烷、產(chǎn)生燃料。所以就要把能源生產(chǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的二氧化碳和氫氣,去跟能源消費(fèi)當(dāng)中產(chǎn)生的二氧化碳和氫氣互相平衡。

  要從根本上解決人類(lèi)能源面臨的資源約束和環(huán)境約束,需要推行清潔替代和電能替代。電能容易控制、容易輸送,所以終端用它。同時(shí),終端用電也是清潔化,在家里燒水燒飯不會(huì)產(chǎn)生氣, 是干凈的。

  但是看能源的時(shí)候,不能只看到電,要看到電背后跟電有關(guān)的東西。我認(rèn)為要發(fā)展智能綜合能源系統(tǒng)。所謂綜合能源,就是要將電能、化學(xué)能互補(bǔ),電能和化學(xué)能可以互補(bǔ)的。剛剛講二氧化碳、氫氣是化學(xué)能,有很便宜的電的時(shí)候,可以電解水產(chǎn)生氫氣, 需要能源的時(shí)候,氫氣可以跟二氧化碳結(jié)合生成燃料,還可以跟氧氣結(jié)合產(chǎn)生燃料電池,氫氣本身也是能源。因此能源的優(yōu)化配置,不僅是電能的優(yōu)化配置,而是綜合能源的優(yōu)化配置。這就需要在優(yōu)化電力系統(tǒng)的時(shí)候,跟優(yōu)化化工要結(jié)合在一起。也就是要發(fā)展先進(jìn)化工,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化。

  在能源數(shù)字化、智能化方面,我現(xiàn)在正在開(kāi)發(fā)“能源計(jì)算機(jī)” 跟“能源銀行”。能源計(jì)算機(jī)跟數(shù)字計(jì)算機(jī)一樣,首先是把能源數(shù)字化,就好像以前電話(huà)機(jī)只能打電話(huà),要傳文字、打電報(bào),或要看視頻、看電影就要用盤(pán)或者用帶,現(xiàn)在數(shù)字化以后通過(guò)衛(wèi)星什么都可以做,所以要把能源數(shù)字化、智能化。

  數(shù)字化以后就是存儲(chǔ),也就是“能源銀行”。“能源銀行” 跟銀行一樣,存儲(chǔ)介質(zhì)也多種多樣,不光是蓄電池,包括物理儲(chǔ)能、能源轉(zhuǎn)化等都是儲(chǔ)能的形式。我最近在研究微型納米級(jí)的超級(jí)電容串并聯(lián),在磁場(chǎng)的作用下它就能用作儲(chǔ)能。銀行是把賬上零零碎碎的錢(qián)集中起來(lái)辦大事情,現(xiàn)在棄風(fēng)棄掉的電也可以通過(guò)“能源銀行”集中起來(lái),今天不用明天用。

  數(shù)字化儲(chǔ)存之后,還要加上一個(gè)操作系統(tǒng),和計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)一樣,可以?xún)?yōu)化。這樣來(lái)進(jìn)行能源的優(yōu)化配置,什么地方需要能源,什么地方產(chǎn)生能源,全部都用能源計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算。

  再談?wù)勎覍?duì)中國(guó)新能源汽車(chē)健康發(fā)展的幾點(diǎn)看法。

  我認(rèn)為新能源汽車(chē)要健康持續(xù)發(fā)展應(yīng)遵循以下四條基本規(guī)律:

  一、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng):開(kāi)發(fā)適合國(guó)情的不同類(lèi)型新能源汽車(chē),包括國(guó)民車(chē)、高端車(chē)、出租車(chē)、公交車(chē)、專(zhuān)用車(chē)等。

  二、雙輪驅(qū)動(dòng):政策驅(qū)動(dòng)和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。

  三、三好:好的產(chǎn)品、好的基礎(chǔ)設(shè)施、好的商業(yè)模式。

  四、四網(wǎng)融合:交通網(wǎng)、能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、人文網(wǎng)融合。

  首先要?jiǎng)?chuàng)新驅(qū)動(dòng),開(kāi)發(fā)不同類(lèi)型的車(chē)。中國(guó)是人口大國(guó),首先要開(kāi)發(fā)國(guó)民車(chē),什么是國(guó)民車(chē)?是大家買(mǎi)得起、用得起、用得方便、用得可靠的車(chē)。這個(gè)國(guó)民車(chē)不需要有超跑的性能、不需要有特斯拉的性能,不要追求加速度、急轉(zhuǎn)彎、因?yàn)閲?guó)民車(chē)主要是代步工具,所以?xún)r(jià)錢(qián)要便宜。我算了一下,一個(gè)特斯拉要80度電,一個(gè)國(guó)民車(chē)5度電就可以,為什么呢?特斯拉為了追求那幾秒鐘的加速度要給出那么多的功率,所以裝那么大的電池,城市里面不需要,也不需要跑得很遠(yuǎn),這是國(guó)民車(chē)。

  然后是高端車(chē),向特斯拉一樣有超高性能的但要有中國(guó)的特色。然后是特種車(chē)、出租車(chē)、物流車(chē)、低速車(chē)。低速車(chē)是特殊的市場(chǎng),是農(nóng)村、城鎮(zhèn)需要的。低速車(chē)是不需要國(guó)家補(bǔ)貼的,但在山東有幾十萬(wàn)的保有量,為什么 ? 符合農(nóng)民的需要,市場(chǎng)就接受了:第一,農(nóng)民不需要遠(yuǎn)距離 ; 第二,不需要高速 ; 第三, 家里充電就可以,電池小,不需要快速充電,也不需要專(zhuān)用充電樁。但是它有沒(méi)有安全的問(wèn)題,需要不需要提高質(zhì)量 ? 需要的,所以政府應(yīng)該愛(ài)護(hù)它。低速電動(dòng)車(chē)問(wèn)題的焦點(diǎn)在如何合解決路權(quán)。