任何一項技術(shù),從開始研發(fā)到落地應(yīng)用,都需要巨大的資金投入。
儲能也一樣,何況它還關(guān)系到整個能源系統(tǒng)的安全。但這并不是說我們就可以對儲能進行無上限的資金投入,社會承受能力以及投資回報也都是我們需要考慮的因素。
當(dāng)前:儲能需求度低
當(dāng)前,我國的能源供給和消費還是傳統(tǒng)模式,對儲能的要求乃至需求并不高。
以電力為例,我國當(dāng)前的電力供應(yīng)還是以煤電為主,燃油發(fā)電、天然氣發(fā)電、水電、核電等為輔,這種模式的一大特點是單點電力供給規(guī)模很大,單廠故障率較低,所有電廠同時出現(xiàn)故障的概率更低,整個電力供應(yīng)系統(tǒng)穩(wěn)定性高。所以對儲能的需求并不大。
可能會有人提到2008年南方電網(wǎng)大規(guī)模停電事故,但這起事故并非發(fā)電導(dǎo)致,而是電力基礎(chǔ)設(shè)施出了問題,即使有儲能系統(tǒng)存在,這次事故也難以避免。
歷史上,我國也試驗過大規(guī)模儲能,比較典型的是抽水蓄能,規(guī)模龐大,甚至自身就可以被當(dāng)作一個電力供應(yīng)點。但一大缺點是耗資巨大,成本頗高,民營資本基本沒有進入這個領(lǐng)域,也是對其高成本的顧慮。
可以看出,傳統(tǒng)能源系統(tǒng)運行穩(wěn)定,對儲能需求相對較低,且大規(guī)模發(fā)展儲能需巨大的資金投入,從經(jīng)濟效應(yīng)上考量,似乎并沒有發(fā)展儲能的必要。
未來:儲能不可或缺
但這世界,唯一不變的是變化本身。能源的未來在綠色,傳統(tǒng)能源也要向可再生能源轉(zhuǎn)型,并且這種轉(zhuǎn)型趨勢正在發(fā)生。以變化的眼光來看,發(fā)展儲能刻不容緩。
可再生能源系統(tǒng)的一大特點是分布式,一改現(xiàn)在點式大規(guī)模的能源供應(yīng)系統(tǒng),這就為新的儲能系統(tǒng)的發(fā)展提供了空間。
具體來說,一棟辦公大樓,一個農(nóng)業(yè)大棚,甚至一處住宅,都可以成為能源的生產(chǎn)點。舉個例子,一棟辦公大樓,樓頂鋪上太陽能光伏組件,裝上風(fēng)機,形成風(fēng)光一體,再把內(nèi)部污水收集起來,通過水的勢能形成污水發(fā)電,這棟大樓就能實現(xiàn)電力的自我供給;各種各樣的加工企業(yè)也可以利用廢棄物形成生物質(zhì)發(fā)電來實現(xiàn)電力供給,等等。
所有這些生產(chǎn)點連接成面,整個面式結(jié)構(gòu)的可再生能源系統(tǒng)就會有強大的電力供給能力。
但是這樣一個面式的可再生能源供給系統(tǒng)也有一個缺點,波動性較大,由此就需要發(fā)展儲能系統(tǒng)予以補充。結(jié)合可再生能源系統(tǒng)分布式的特點,從經(jīng)濟學(xué)的角度來看,未來分布式儲能系統(tǒng)會有大發(fā)展。
隨著分布式能源的發(fā)展,分布式儲能系統(tǒng)可以完全與之融合。比如,一棟房屋,屋頂可以是太陽能發(fā)電,屋內(nèi)的墻體和地板就可以嵌入儲能設(shè)備。這樣我們每一個地理單元,大到一座城市,小到一個社區(qū),一棟樓宇,一間房,都可以既是能源生產(chǎn)系統(tǒng),也是儲能系統(tǒng),同時也是消費系統(tǒng)。通過信息互聯(lián)和基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián),將這些任意規(guī)模能源綜合在一起,就構(gòu)成了我們與現(xiàn)在完全不同的未來的能源生產(chǎn)消費模式。
而這種模式與我們后工業(yè)化的發(fā)展是完全一致的。
后工業(yè)化時代,我們的生活方式會趨于個性化,可以居住在邊遠農(nóng)村、海島、山上、甚至森林,由此我們對能源的需求也會趨于個性化,所以分布式的能源生產(chǎn)、消費和儲能系統(tǒng)是趨勢。但抽水蓄能、高溫熔巖等仍是可供選擇的儲能方式。
當(dāng)然,要進入到后工業(yè)化時代,還需要更多的技術(shù)創(chuàng)新,主要是兩方面:能源材料的創(chuàng)新和能源信息管理系統(tǒng)的創(chuàng)新。
能源材料創(chuàng)新方面,我了解到,現(xiàn)在的太陽能板,已不是由硅片制成,而是基于薄膜技術(shù)、塑料技術(shù)形成,這就是一種跨越式的技術(shù)進步。未來要實現(xiàn)能源效率的提高,更多是要依靠材料的改進,更輕、更薄、更低成本、更高能源轉(zhuǎn)換效率的材料出現(xiàn),是分布式儲能發(fā)展的基礎(chǔ)。
能源信息管理系統(tǒng)創(chuàng)新,主要體現(xiàn)智能電網(wǎng)方面。任意規(guī)模大小的地理單元在成為能源生產(chǎn)、消費和儲能系統(tǒng)之后,還不夠,還需要在這些地理單元之間實現(xiàn)能源互聯(lián),將能源生產(chǎn)、儲存、消費等情況通過信息互聯(lián)和物聯(lián)網(wǎng)連接起來,構(gòu)成覆蓋全區(qū)域,大到國家甚至全球的能源互聯(lián)系統(tǒng),這就是智能電網(wǎng)。而這方面的技術(shù)突破是保障我們未來享有自由生活的一個關(guān)鍵。