我國能源發(fā)展現狀
我國能源發(fā)展不平衡、不充分的現象比較突出，包括能源投資建設與能源消費需求不相協(xié)調，電源建設與電網(wǎng)建設不相匹配，煤電建設與可再生能源發(fā)展不相協(xié)調，體制機制與能源生產(chǎn)消費革命要求不相適應等等，能源平衡充分發(fā)展是建設現代化經(jīng)濟體系的組成部分，也是建設美麗中國的必然要求，更是提升人民民生福祉實(shí)現中國夢(mèng)的重要內容。
中國能源研究會(huì )常務(wù)副理事長(cháng)、國家能源局原副局長(cháng)史玉波指出，當前，能源領(lǐng)域面臨著(zhù)全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命，正站在自身變革的起點(diǎn)，能源互聯(lián)網(wǎng)理念，先進(jìn)信息技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合，將成為能源未來(lái)發(fā)展的主要特點(diǎn)。分布式能源、儲能、電動(dòng)汽車(chē)等能源發(fā)展新業(yè)態(tài)正逐步成為能源領(lǐng)域新的關(guān)注點(diǎn)和增長(cháng)點(diǎn)。能源管理體制創(chuàng )新、科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐創(chuàng )新正為能源發(fā)展創(chuàng )造良好的外部環(huán)境和提供新的驅動(dòng)力。
能源技術(shù)創(chuàng )新引領(lǐng)推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)革命，當前全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命加速興起，信息技術(shù)、生物技術(shù)、制造技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、人工智能等等重大顛覆性創(chuàng )新不斷涌現，這些創(chuàng )新技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合，能源互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、分布式能源、大規模儲能、電動(dòng)汽車(chē)、能源新材料等新產(chǎn)業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)層出不窮。
未來(lái)儲能與可再生能源結合是必然
1月1號的德國可再生能源滿(mǎn)足全天的需要，可再生電力滿(mǎn)足德國全天的需要，這是非常具有指標性的數據。同樣一個(gè)指標，大概10月份，英國第一天完全沒(méi)有煤電，英國完全沒(méi)有煤電，英國是煤炭工業(yè)革命的始祖，煤炭時(shí)代是由它引領(lǐng)的。對于中國而言，能源結構在所有大國里面歷史上都沒(méi)經(jīng)歷過(guò)，中國海油能源研究院原首席研究員陳衛東先生指出，中國退不出煤電，退不出用煤，也進(jìn)不去油氣時(shí)代。將來(lái)2030或者2050年前后，中國一個(gè)排放和能源結構消費平衡的應該是各三分之一左右。下一輪能源技術(shù)重大突破之時(shí)，就是新能源時(shí)代到來(lái)之日。能源轉型從高碳到低碳到無(wú)碳，從低密度到高密度這樣的一個(gè)軌跡，清晰可見(jiàn)，技術(shù)進(jìn)步是能源轉型的根本動(dòng)力。
回顧人類(lèi)文明的整個(gè)發(fā)展過(guò)程，從某種意義上講，人類(lèi)文明進(jìn)步和我們人類(lèi)的這個(gè)儲存技術(shù)是同步的，從狩獵到游牧，從采食葉果、植物到農耕，某種意義上是一個(gè)儲存進(jìn)步，從鮮肉到咸肉到熏肉到干果也是儲存的進(jìn)步，那是農業(yè)社會(huì )。到了工業(yè)社會(huì )的儲存進(jìn)步就是大規模的冷藏，現在我們到了IT，到了電子時(shí)代，可再生能源它不可連續和低密度，通過(guò)儲能能把不可連續變成可連續，把低密度變成高密度，儲電是必然的，儲能是必然的。
新一代電力系統下的能源要求
新一代電力系統，是一個(gè)基于可再生能源和清潔能源，是一種可再生發(fā)展的綜合電力的發(fā)展模式，應該是可再生能源和石油源發(fā)電為主，中國科學(xué)院院士，IEEE院士周孝信先生指出2020年希望可再生能源和石油源發(fā)電達到70-80%。同時(shí)新一代電力系統網(wǎng)絡(luò )應該是骨干電網(wǎng)和局部的電網(wǎng)和微電網(wǎng)的結合，電源就是主力電源，對中國來(lái)說(shuō)還是主力，分布式電源要結合。
周孝信先生總結了新一代電力系統下的四個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：
第一，高比例可再生能源電力系統。
第二，高比例電力電子裝備電力系統。
第三，多能互補的綜合能源電力系統。這里特別注意是我們用戶(hù)側用電用能要綜合利用，降低能源消費，電力系統要提供綜合能源服務(wù)。其中綜合能源系統可以分成兩部分，一個(gè)叫源端基地綜合能源電力系統區域，第二，將來(lái)這么多的可再生能源不能全靠電網(wǎng)來(lái)輸送，還要就地消納，就地轉化，把它變成可儲存、可運輸這樣的一些能量?，F在這個(gè)問(wèn)題靠常規的儲能是解決不了，要靠運輸氫，首先要生產(chǎn)氫，要用多余的電力，甚至不只是多余地電力，做風(fēng)能、太陽(yáng)能就是為了轉化。
第四，信息物理融合的智能電力系統，又叫發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)。
關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的理解，周孝信院士指出三點(diǎn)：
第一：是以電力系統為核心和紐帶，多種能源互聯(lián)互通的能源網(wǎng)絡(luò )。通過(guò)多能協(xié)同互補，大幅度提高能源綜合利用效率。
第二，是能源系統與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融合的信息物理系統。以互聯(lián)思維和技術(shù)改造傳統電力系統，廣泛應用網(wǎng)戀、大數據、云計算、大幅度提升能源電力系統的靈活性、適應性、智能化和運營(yíng)管理水平，大幅度提高接收波動(dòng)性可再生能源的能力，助力能源轉型。
第三，是以用戶(hù)為中心的能源電力運營(yíng)商業(yè)模式和服務(wù)業(yè)態(tài)，向用戶(hù)提供便捷互動(dòng)的能源電力信息綜合平臺。
電動(dòng)汽車(chē)在未來(lái)能源結構中的地位
高效低成本長(cháng)壽命儲能技術(shù)，進(jìn)步很快，但是總的不理想。目前來(lái)說(shuō)電動(dòng)汽車(chē)的儲能和我們電力電網(wǎng)的儲能它的要求不盡相同，中國電動(dòng)車(chē)百人會(huì )理事長(cháng)陳清泰先生提到，我們要求低，需要長(cháng)壽命多次，而且價(jià)格要便宜，不需要太強的電力動(dòng)能，但是總的來(lái)說(shuō)電動(dòng)汽車(chē)的資源應該充分利用。
十年來(lái)，汽車(chē)的電動(dòng)技術(shù)與可再生能源技術(shù)雙雙快速發(fā)展，電動(dòng)車(chē)做到綠色減排，依托的是可再生能源的貢獻，而較大規?？稍偕茉磩t有賴(lài)于消納和存儲間歇性能源的普遍能力。車(chē)載電池，它是一個(gè)個(gè)移動(dòng)微儲能電站，也是一個(gè)個(gè)可移動(dòng)的微電源，通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)與可再生能源可以構成最佳搭配。目前雖然有各種儲能手段，但從靈活性、規模、成本等方面看，車(chē)載電池是一條非常重要的途徑，可以預期到2025年前后，電動(dòng)車(chē)的性?xún)r(jià)比將超過(guò)燃油車(chē)，太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電成本也將超過(guò)化石能源。到那時(shí)市場(chǎng)教育強大的力量推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展和能源結構的轉型。
陳清泰先生預測，到2030年，我國生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)1500萬(wàn)輛，電動(dòng)汽車(chē)保有量將達到8000萬(wàn)輛，而大多數企業(yè)停駛的時(shí)間是在90%以上，如果每個(gè)電動(dòng)車(chē)搭載50千瓦的電池，平均有四分之一的汽車(chē)在閑置的時(shí)候插在電網(wǎng)上，那么電網(wǎng)處于補電的時(shí)候，它們充電，處于封電的時(shí)候它們反饋，這個(gè)時(shí)候總計就有大約10億千瓦時(shí)電容量參與平衡可再生能源。
另外，試想車(chē)載電池使用十年，儲電屏儲電能力達到80%退役，足以保障可再生能源充分的發(fā)展。難能可貴的是，這是基本不增加額外投資而獲得的巨大儲電能量。汽車(chē)和越來(lái)越多的行走機械的動(dòng)力由燃油轉向電力已經(jīng)沒(méi)有懸念，如果電動(dòng)車(chē)的電力來(lái)自于煤電，那么它沒(méi)有太大意義，如果能與可再生能源結合，那就可能以想象不到的程度造福社會(huì )。這是一個(gè)牽動(dòng)全局，影響未來(lái)的巨大系統工程。
能源技術(shù)的突破方向
中國科學(xué)院科技戰略咨詢(xún)研究院院長(cháng)潘教峰指出，當前世界各國在能源領(lǐng)域的競爭已經(jīng)轉向能源技術(shù)的競爭，未來(lái)能源技術(shù)有四個(gè)突破方向：
一是傳統能源的清潔化，是環(huán)境改善的重要手段，近年來(lái)煤炭轉向天然氣，這也導致我國對天然氣一個(gè)能源需求的迅速增長(cháng)。
二是以柔性消納以主要特點(diǎn)的電網(wǎng)，也是解決存在多年的氣風(fēng)氣光問(wèn)題的主要抓手，而提高消納能源的核心在于電網(wǎng)的智能化，接入可再生能源智能化電網(wǎng)的關(guān)鍵和發(fā)電綠色系統，要做到準確把握才能及時(shí)達到有效的調控措施，保證電網(wǎng)的穩步運行。
三是以互聯(lián)網(wǎng)為支撐的能源產(chǎn)品、能源系統網(wǎng)絡(luò )化，能源互聯(lián)網(wǎng)作為第三次工業(yè)革命的核心內容，尤其是對未來(lái)電力工業(yè)體系形成重要的作用，實(shí)現各類(lèi)分布式可再生能源，儲能設備以及可控負荷之間的協(xié)調優(yōu)化控制。圍繞全球能源互聯(lián)網(wǎng)的體現會(huì )產(chǎn)生一系列的技術(shù)突破，產(chǎn)業(yè)生態(tài)運行中配套的產(chǎn)業(yè)鏈市場(chǎng)，促進(jìn)全世界能源基礎的升級提高。
四是分布式集中供應消納融合的自由能源，工業(yè)時(shí)代能源供應雖然以大規模集中網(wǎng)絡(luò )式供應為主，但是隨著(zhù)能源發(fā)展的效率提高，在局部地區利用本地資源發(fā)展分布式能源越來(lái)越具優(yōu)勢，分布式能源供應與大規模供應并不沖突，而是相為調劑，互相補充，可以降低輸送的損耗，分布式能源可以與資源循環(huán)利用、環(huán)境保護相結合，比如污水發(fā)電，各類(lèi)小風(fēng)電，太陽(yáng)能發(fā)電等。
