隨著可再生能源大量開發(fā)利用，智能電網(wǎng)快速發(fā)展，能源轉(zhuǎn)型的步伐越來越快，儲能技術(shù)作為能源系統(tǒng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，對世界清潔轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。儲能技術(shù)未來前景如何？產(chǎn)業(yè)變革將帶來哪些機遇與挑戰(zhàn)？
綠色工業(yè)革命已經(jīng)到來
工業(yè)4.0概念興起之時，各行各業(yè)都嗅到了變革的意味。對于因第二次工業(yè)革命受益獲得長遠發(fā)展的能源行業(yè)來說，不得不變革的時刻，已經(jīng)到來。
如今，綠色發(fā)展、清潔轉(zhuǎn)型，已經(jīng)成為世界共識，給能源行業(yè)帶來了巨大機遇：新能源、智能電網(wǎng)、儲能等新技術(shù)快速崛起，綠色工業(yè)革命已宣告來臨。
綠色工業(yè)革命是什么？諾貝爾和平獎共同獲得者、聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會特約科學(xué)家伍德羅˙克拉克在其專著《綠色工業(yè)革命》一書中有明確定義：綠色工業(yè)革命，就是要通過對能源基礎(chǔ)設(shè)施的改造，帶來一種可持續(xù)的綠色經(jīng)濟。它以可再生能源開發(fā)利用為基礎(chǔ)，通過分布式發(fā)電與綠色智能電網(wǎng)送電相結(jié)合的方式，實現(xiàn)人類生產(chǎn)與生活的碳中和，綠色工業(yè)革命對人類社會可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。
事實上，各國早已開始的能源轉(zhuǎn)型，就是綠色工業(yè)革命的一部分。走在美國布魯克林大街上，你會發(fā)現(xiàn)，全食超市商店的停車場照明已經(jīng)全部換成可再生能源，車棚上安裝有太陽能電池板，燈柱上裝著風(fēng)力渦輪機，電池儲存的電力足夠使用五天，供陰雨天使用。
前段時間，一則德國實現(xiàn)可再生能源100%出力的新聞受到廣泛關(guān)注，雖然最后證明是當(dāng)天監(jiān)測數(shù)據(jù)有誤并未達到100%，但人們無法忽視的事實是，德國確實已經(jīng)在可再生能源發(fā)電上實現(xiàn)高比例替代化石能源。
這種趨勢并非在美國和德國才有，以可再生能源替代化石能源為主要內(nèi)容的能源轉(zhuǎn)型被納入多國能源政策，同樣也是我國能源革命的重要內(nèi)容。
在可再生能源領(lǐng)域，中國的發(fā)展成就不容小覷。中國對于清潔能源技術(shù)給予非常高的期望。“今年科技創(chuàng)新大會上，習(xí)近平總書記明確提出，到2020年進入創(chuàng)新性國家的行列，到2030年要在創(chuàng)新國家的前列，到2050年要成為世界的科技強國和世界主要的科學(xué)中心。”中國科技部可再生能源與新能源國際科技合作計劃辦公室副主任趙剛說，“主要的科學(xué)中心，意味著中國要成為引領(lǐng)科技、產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟發(fā)展的主要國家?！?/p>
在國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016～2030年）》中，儲能技術(shù)創(chuàng)新被列為重點任務(wù)之一。從歐、美、日實施的儲能項目和發(fā)展規(guī)劃來看，多個國家均在通過示范項目累計實際經(jīng)驗，推動儲能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，并以此為基礎(chǔ)開展儲能經(jīng)濟性研究，促進儲能商業(yè)化和市場化發(fā)展。
儲能應(yīng)用主要集中在可再生能源發(fā)電移峰、分布式能源及微電網(wǎng)、電動汽車充換電等領(lǐng)域，是解決新能源發(fā)電與電力消費不同步問題的關(guān)鍵。伴隨新能源產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，儲能技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為能源轉(zhuǎn)型的關(guān)注重點。
“能源轉(zhuǎn)型背后是什么？就是技術(shù)進步。有蒸汽機才有了煤炭時代，內(nèi)燃機的出現(xiàn)帶來了石油時代，那下一個原動力機器是什么？就取決于下一代的能源形式是什么。”中海油能源經(jīng)濟研究院原首席能源研究員陳衛(wèi)東的話語頗有些哲學(xué)意味，“一個社會發(fā)達程度越高，電力在能源消費中所占的比重就越高。未來，電力在生活中的比重會提高，能源轉(zhuǎn)型正在發(fā)生，中國也必須跨過能源轉(zhuǎn)型。”可以想見，隨著更多新技術(shù)的涌現(xiàn)，將給世界綠色轉(zhuǎn)型帶來更多可能性。
儲能技術(shù)蘊藏巨大價值
學(xué)術(shù)沙龍一開始，克拉克先生帶來的新鮮玩意就吸引了大家的注意力。
一張與A4紙大小和厚度相當(dāng)?shù)?span id="vok3hvt" class="hrefStyle">太陽能電池板上，一小格一小格的太陽能板緊密排列，上端的屏幕上顯示著此時提供的電能數(shù)據(jù)。與平時見到的太陽能電站使用的電池板不同，這種薄膜太陽能電池的柔韌性很好，非常輕便，一張A4紙大小的材料，比紙張重不了多少。
想象一下，如果這種太陽能電池板裝在200棟建筑的屋頂上，裝在整體社區(qū)中，大規(guī)模生產(chǎn)會帶來成本降低的紅利，潛力巨大。不過，人們必須要接受的事實是——太陽并不是永遠在工作。必須找到一種方式，將電能儲存起來。儲能技術(shù)，就是實現(xiàn)高比例可再生能源發(fā)電的一個必要條件，其蘊藏的價值就在此。
自誕生以來，人類就在不停尋找儲存的辦法。我們儲存食物，儲存數(shù)據(jù)，儲存知識，儲存記憶，對于儲存技術(shù)的癡迷，也不斷推動社會進步。電力作為現(xiàn)代社會發(fā)展的助推器，儲存的方式也非常重要。飛輪儲能、空氣儲能，及現(xiàn)在廣泛用在電動汽車上的鋰電池儲能等技術(shù)都處在生長期。
儲能系統(tǒng)對電網(wǎng)來說，并不陌生?！皟δ茉陔娏ο到y(tǒng)應(yīng)用主要在三個方面，”中國電力科學(xué)院首席專家惠東說，“第一個是在發(fā)電側(cè)推動能源結(jié)構(gòu)變化，第二個是使電網(wǎng)從功率型向電量型轉(zhuǎn)移，第三個是滿足用戶對于互動和個性化的需求?！?/p>
而想真正讓儲能技術(shù)應(yīng)用到千家萬戶，實現(xiàn)商業(yè)化運營，并不是一件容易的事情，甚至可能需要很長時間。“我們講了這么多儲能技術(shù)，有一些也已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)或半商業(yè)化的運用，但仍然存在一個問題，”惠東直言不諱，“經(jīng)濟技術(shù)性還不夠好。”
推動儲能發(fā)展，不僅需要技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新，儲能技術(shù)應(yīng)用示范也是重要的環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中，各類技術(shù)將會受到嚴格的檢驗，判斷是否具有大規(guī)模生產(chǎn)的可能性，是否有合理的產(chǎn)業(yè)鏈階段，如此，成本降低，安全性提升，才具有商業(yè)化的價值。
“能源安全首先要有一個經(jīng)濟成本。從經(jīng)濟成本的角度來講，不可能無限增加投資。那么極限點在哪？實際上，任何投資是要帶來效益的，應(yīng)該帶來社會整體成本的下降，所以對風(fēng)險評估非常重要?！比蚰茉窗踩菐煺搲貢L劉強一語中的。儲能技術(shù)雖然美妙，但面對實際投運，必須更加謹慎。
國網(wǎng)新能源張家口風(fēng)光儲輸示范工程就正在做這樣的事情。它承擔(dān)著新能源技術(shù)示范試驗的重要任務(wù)，光伏、風(fēng)電、儲能的各項新技術(shù)在這里試驗檢測、示范運行。目前，張北風(fēng)光儲輸示范項目對比較傳統(tǒng)的鋰電池，全釩液流、鉛酸、鈦酸鋰、超級電容都做了示范運行，同時還在研究儲能電池梯次利用和回收、深冷液化儲能等技術(shù)。
國網(wǎng)新能源張家口風(fēng)光儲輸示范電站副總工程師劉漢民舉了一個例子。目前他們的試驗結(jié)果表明，現(xiàn)在儲能電站鋰電池一度電6、7毛錢，再過幾年成本可能降到3毛錢，如果說實現(xiàn)商業(yè)化運行并收回成本，以前想都不敢想，那么現(xiàn)在是看到了曙光。“隨著成本進一步降低及儲能政策的提升，也許儲能電站商業(yè)化運行的時代很快就會到來。我們?nèi)匀辉谔剿??！眲h民說。
未來的技術(shù)風(fēng)口在哪里，目前誰也不敢確定。在陳衛(wèi)東看來，目前突破性的技術(shù)還沒有出現(xiàn)，但未來是光明的，大家都滿懷希望?！澳茉醋兏镆欢〞絹?，電力一定會被大規(guī)模、可利用、可接受地儲存起來。因為我們的資源是不夠的，我們再也經(jīng)不起這樣一種耗費巨大能源來支撐生活的方式。電力和能源儲存是我們必須解決的下一代的問題?！?/p>
電力企業(yè)轉(zhuǎn)型進行時
“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，電力用戶行為有了深刻變化。根據(jù)埃森哲的調(diào)查報告，消費者對能源管理計劃非常感興趣。他們希望知道家庭能源用在了哪些地方，希望能有效利用能源而達到節(jié)省開支的目的。越來越多用戶追求互動及個性化的需求，這對能源行業(yè)變革提出了新的要求，也帶來了不小的挑戰(zhàn)。
儲能的快速發(fā)展帶來的另一個挑戰(zhàn)，也在于此。如果不久的將來，當(dāng)更多的用戶開始要求能源自給自足時，傳統(tǒng)電力行業(yè)集中式的能源供應(yīng)，該如何應(yīng)對？
傳統(tǒng)的模式正在受到挑戰(zhàn)。全球電力需求增速正在放緩，能源利用方式創(chuàng)新的速度正在加快，用戶需求的變化越來越多?！皩τ陔娋W(wǎng)公司來講，如果單純考慮降低運營成本來提升收入已經(jīng)行不通，必須考慮業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。”埃森哲大中華區(qū)資源事業(yè)部總經(jīng)理鄧赟說，“國家電網(wǎng)公司從兩年前就開始熱議智能電網(wǎng)話題，我覺得是非常正確的選擇?！?/p>
對于電力企業(yè)來講，跟上趨勢，投資儲能非常必要。另一方面，如何根據(jù)用戶需求快速做出調(diào)整，是未來競爭的關(guān)鍵因素。只有主動參與競爭，才能贏得主動權(quán)。
國家電網(wǎng)公司始終保有緊迫感，業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型一直在進行：智能電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)，電動汽車沖換電站和充電樁建設(shè)，為新興工業(yè)園區(qū)和工業(yè)用戶提供智能用電服務(wù)，建設(shè)智能家居的示范小區(qū)，各類智能綜合能源平臺的建設(shè)，公司探索的腳步從未停歇，這也為日后參與激烈的市場競爭，打下良好基礎(chǔ)。
僅僅轉(zhuǎn)型發(fā)展，足夠嗎？答案是否定的。
當(dāng)前，清潔轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為全世界共同的話題，任何一個國家，都應(yīng)該義無反顧承擔(dān)起責(zé)任。在能源變革的時代，單打獨斗絕對行不通，合作才是出路。
趙剛分享了多年來從事能源研究的經(jīng)驗，他深刻感受到中國新能源產(chǎn)業(yè)的突飛猛進，“從事新能源研發(fā)生產(chǎn)的大學(xué)、科研機構(gòu)和企業(yè)幾十倍的增長，在很多方面中國已經(jīng)進入世界前列。”他還提到了中美創(chuàng)新合作的一個里程碑項目——中美清潔能源聯(lián)合研究中心，由雙方政府出資支持新能源研發(fā)，專注于電動汽車、煤炭清潔利用和綠色建筑。
促進合作，促成合作，在這個能源變革的時代，共同推動清潔發(fā)展，是保護人類共同生存環(huán)境的必由之路，也是企業(yè)自救、轉(zhuǎn)型發(fā)展的智慧之舉。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略構(gòu)想的提出，是促進國際合作大平臺建立的一個典型例子，同時為公司創(chuàng)新發(fā)展提供了肥沃的土壤。由能源互聯(lián)帶動的新能源、儲能、金融、國際合作等方面的討論，已經(jīng)獲得國際社會廣泛關(guān)注，也推動公司不斷進步。
“我覺得全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想非常好，建議將其作為一項國際大科學(xué)技術(shù)，從大科學(xué)工程、計劃角度組織成立基金，共同資助全世界的科學(xué)家、工程師研究技術(shù)問題。如果技術(shù)獲得突破，全球形成能源互聯(lián)網(wǎng)，貢獻會非常大，將促進能源革命?！壁w剛說。
能源變革的進程只會越來越快，任何一個國家都不可能單獨完成此次科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，只有全球創(chuàng)新合作共同來努力才能實現(xiàn)。我們期待著，未來的能源系統(tǒng)，會更加友好、便捷、清潔，為子孫后代，留下一個天藍地綠的美麗地球。
