2018年12月17日星期一
动态播报
文萃| 陈清泉:全球能源互联网是能源可持续和低碳化的必然选择
2018年07月27日 11:19:00 来源:城市公共交通 访问:

全球能源互联网是能源可持续

和低碳化的必然选择

陈清泉

全球互联网是人类社会可持续发展的需要。人类社会发展到今天,面临重大的挑战:气候变化、可持续的能源、清洁的空气、清洁的水、快速城镇化、人口老龄化、新的传染性疾病的产生以及安全的网络等。在这些全球重大挑战中,首当其冲的就是气候变化、可持续能源,全球能源互联网就是来应对这两个问题的。能源的总路线是低碳化、智能化和终端能源电气化。

电动汽车不仅仅是一个交通工具,电动车是能源的载体,也是信息的载体,所以电动汽车在全球能源互联网中将扮演非常积极的角色。电动汽车是分布式的负荷,风能、太阳能等能源未来是分布式的发电方式,分布式的发电跟分布式负荷怎么能够平衡 ? 加上电池就可以两面跑。电池可以吸收电网的电,然后用电池给电动车供电,当电动车有富余电的时候、电网需要的时候,电动车电池也可以给电网充电。我最近研究了能源和信息的基本关系,有了电池就可以做到可持续的分布式能源供给,实现能源的优化配置。

目前,清洁能源在全球分布不均匀,例如非洲太阳能丰富、北欧风能丰富,但是负荷中心又远离它们,所以需要特高压把它们连起来。骨干集中式,要跟微网、孤网、分布式配合好,就像身体一样,大动脉跟小静脉要配合好,光大动脉好不行。这两个, 特高压主干道是保障,但是也要充分发挥微网、孤网、分布式的作用,能够自己平衡,尤其是在低碳化的背景下做到碳平衡,这样就能给主干道减少负担。

低碳化不仅是碳捕捉,而是要实现碳平衡。什么是碳平衡 ? 在能源生产当中会产生二氧化碳,也会吸收二氧化碳,二氧化碳是两面的,一方面它是废料、是有害的,但另一方面它也是材料。举一个例子,在发电厂里面二氧化碳是废料,但有些化工厂需要二氧化碳做材料。氢气也是这样的,在有些钢厂、化工厂氢气是废料,煤制油氢气是个废料,但是在有些地方氢气是一个宝,氢气是一个燃料。把氢气跟二氧化碳一结合,就产生甲烷、产生燃料。所以就要把能源生产当中产生的二氧化碳和氢气,去跟能源消费当中产生的二氧化碳和氢气互相平衡。

要从根本上解决人类能源面临的资源约束和环境约束,需要推行清洁替代和电能替代。电能容易控制、容易输送,所以终端用它。同时,终端用电也是清洁化,在家里烧水烧饭不会产生气, 是干净的。

但是看能源的时候,不能只看到电,要看到电背后跟电有关的东西。我认为要发展智能综合能源系统。所谓综合能源,就是要将电能、化学能互补,电能和化学能可以互补的。刚刚讲二氧化碳、氢气是化学能,有很便宜的电的时候,可以电解水产生氢气, 需要能源的时候,氢气可以跟二氧化碳结合生成燃料,还可以跟氧气结合产生燃料电池,氢气本身也是能源。因此能源的优化配置,不仅是电能的优化配置,而是综合能源的优化配置。这就需要在优化电力系统的时候,跟优化化工要结合在一起。也就是要发展先进化工,实现自动化、智能化、数字化。

在能源数字化、智能化方面,我现在正在开发“能源计算机” 跟“能源银行”。能源计算机跟数字计算机一样,首先是把能源数字化,就好像以前电话机只能打电话,要传文字、打电报,或要看视频、看电影就要用盘或者用带,现在数字化以后通过卫星什么都可以做,所以要把能源数字化、智能化。

数字化以后就是存储,也就是“能源银行”。“能源银行” 跟银行一样,存储介质也多种多样,不光是蓄电池,包括物理储能、能源转化等都是储能的形式。我最近在研究微型纳米级的超级电容串并联,在磁场的作用下它就能用作储能。银行是把账上零零碎碎的钱集中起来办大事情,现在弃风弃掉的电也可以通过“能源银行”集中起来,今天不用明天用。

数字化储存之后,还要加上一个操作系统,和计算机的操作系统一样,可以优化。这样来进行能源的优化配置,什么地方需要能源,什么地方产生能源,全部都用能源计算机来计算。

再谈谈我对中国新能源汽车健康发展的几点看法。

我认为新能源汽车要健康持续发展应遵循以下四条基本规律:

一、创新驱动:开发适合国情的不同类型新能源汽车,包括国民车、高端车、出租车、公交车、专用车等。

二、双轮驱动:政策驱动和市场驱动。

三、三好:好的产品、好的基础设施、好的商业模式。

四、四网融合:交通网、能源网、信息网、人文网融合。

首先要创新驱动,开发不同类型的车。中国是人口大国,首先要开发国民车,什么是国民车?是大家买得起、用得起、用得方便、用得可靠的车。这个国民车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、急转弯、因为国民车主要是代步工具,所以价钱要便宜。我算了一下,一个特斯拉要80度电,一个国民车5度电就可以,为什么呢?特斯拉为了追求那几秒钟的加速度要给出那么多的功率,所以装那么大的电池,城市里面不需要,也不需要跑得很远,这是国民车。

然后是高端车,向特斯拉一样有超高性能的但要有中国的特色。然后是特种车、出租车、物流车、低速车。低速车是特殊的市场,是农村、城镇需要的。低速车是不需要国家补贴的,但在山东有几十万的保有量,为什么 ? 符合农民的需要,市场就接受了:第一,农民不需要远距离 ; 第二,不需要高速 ; 第三, 家里充电就可以,电池小,不需要快速充电,也不需要专用充电桩。但是它有没有安全的问题,需要不需要提高质量 ? 需要的,所以政府应该爱护它。低速电动车问题的焦点在如何合解决路权。

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