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各国加速打造能源“乌托邦”

作者:
来源:
环球时报
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2016年《巴黎协定》的签署让各国把“碳中和”目标提上日程,也使可持续发展的理念深入人心。你是否想象过,一栋建筑、一座岛屿,甚至一座城市可通过太阳能、潮汐能、风能等可持续能源的自给自足,从而实现小范围内的“碳中和”?如今,“能源乌托邦”的愿景已经在一些国家照进了现实,带我们提前窥见绿色的“明日世界”。

迈向能源“乌托邦”

法国西部的贝勒岛上,随处可见的便是建筑上的太阳能电池板。这是雷诺集团及其合作伙伴针对贝勒岛开发一套电动生态系统。这些太阳能板在白天所发的电会存储至储能电池,到了晚上再释放,主要用途是给房间供暖。这项技术的应用降低了该岛高昂的集中供暖成本,在一定程度上延长了旅游季的时长。

与此同时,储能电池的盈余电量也不会被浪费。从2019年开始,贝勒岛的居民和游客便可通过自助租用计划使用电动汽车出行。覆盖贝勒岛大部分旅游景点的充电网络将为这些电动车提供充电服务。雷诺介绍道,这种新型汽车共享服务充分利用了该岛主要公共建筑屋顶安装的太阳能板所生产的多余能源。

相比之下,丰田在富士山下所建的“编织之城”则将“碳中和”进行得更加彻底。丰田希望把太阳能、地热能投入利用,从而努力构建一个“碳中和”的社会。据了解,丰田除了在建筑中融入了大量的太阳能电池板,还在所有建筑中配备了储能设施。每个设施均可供自身建筑使用,或并入电网。

在英国,还有一个更接近我们生活的案例。日前,全球能源巨头壳牌正在荷兰海尔德兰省的扎尔特博默尔开展电动汽车充电试点,试图采用大容量电池储能系统,进军国家电网受限的地区,从而提供超快速电动汽车充电服务。壳牌负责电动出行部门的副总裁罗杰•亨特表示,“存储能源有助于最大程度地利用可再生能源,同时减轻电网的负担。”

储能成“碳中和”关键

事实上,中国也在向“碳中和”的目标逐步迈进。2020 年9月22日,中国在第75届联合国大会一般性辩论上郑重宣布,二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取在2060年前实现碳中和。也就是说,中国的目标是2030年后,每年的二氧化碳排放量不再增加,到2060年前,要在技术手段上实现二氧化碳的回收量和排放量一致。

而要实现“碳中和”的终极目标,主要途径是发展光伏、风电等可再生能源来替代化石能源,从根本上改变能源结构。但光伏和风电等可再生能源是典型的间歇性能源。以法国贝勒岛上的光电为例,其发电的高峰一般在正午,但傍晚才是用户用电的高峰。由于光伏发电是间歇性能源,一旦没有及时使用,就很容易造成能源浪费。

针对上述问题,目前最好的解决方案就是储能。

它可将光伏和风能等间歇性能源在工作时产生的电能储存起来,在需要时释放储能的电力。同时,作为连接电网的储能设备,其可在电网负担过重时承担“缓冲器”的角色。

“储能设施可分布在能源侧、电网侧与用户侧。”远景能源高级副总裁田庆军告诉记者。

他认为,想实现碳中和的宏伟蓝图,离不开能源结构革命与储能产业发展。尤其是在用户端的储能设施可在节省能源的同时为用户带来收益。“用户侧储能还可在应急时发挥关键作用。”田庆军表示。

动力电池有望“再就业”

其实,自去年我国提出“碳达峰”“碳中和”的目标以来,储能行业的发展就按下了加速键,储能商业化进程不断加快。作为可再生能源发展的关键技术之一,储能产业有望跟随光伏、风电一起成为快速发展的领域。

但目前其市场化的前景依然不明朗。田庆军对记者谈到,目前储能行业入门门槛低,产品质量良莠不齐,这直接导致了行业市场的价格乱象。他认为,若想发展储能行业,国家相关部门应出台相应体系与标准。

中国电动汽车百人会常务副秘书长刘小诗也有相同的看法,“储能设备需要专业化的管理,目前行业的管理标准还没有统一规范。”他还对记者称,

“目前中国储能的技术路线是使用磷酸铁锂电池,它的特点是高安全、寿命长、低成本。目前我国市场上即将退役的一批动力电池就可在回收后发挥其储能作用。”

有资料显示,根据能量存储方式的不同,储能主要分为物理储能、电化学储能、热能储能等。

其中,电化学储能凭借建设周期短、应用范围广、成本持续降低等诸多优点,市场份额极速上升。除单纯储能锂电池外,回收的电动汽车动力电池也在储能电池中占有一定比例。这意味着动力电池有了“再就业”的机会。

如今,包括比亚迪、蔚来、宁德时代在内的整车企业和动力电池企业也都在加紧布局电动汽车动力电池的回收领域。根据百人会的测算,按照截至2030年新能源汽车保有量达到8000万辆的情景估算,电动汽车参与调峰的能力是400GW,整体储能潜力可以达到5800GWh。也就是说,电动汽车就是能源的一部分,相互促进产生了乘数效应。他认为,储能产业可与新能源汽车产业协同发展,同时推动动力电池回收产业市场化。这对生态、市场和消费者都有益。