科技日报实习记者 裴宸纬 记者 何亮
“在发电侧，中国可再生能源的装机量增量全球第一，光伏出货量占全球的近70%，但是我们也正在面临由于光伏的波动性和不确定性而带来的一系列问题。”在2023中关村论坛分论坛之一——第二届碳达峰碳中和科技论坛上，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示，在电网负荷侧，中国新能源汽车销量全球第一，但电动汽车的发展也带来了充电不便、电网负荷过大等问题。
对于正在经历第三次能源革命的许多国家来说，解决新能源供需的结构性矛盾是个瓶颈，也是道必答题。
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欧阳明高认为，新能源的整体体系必须要相互协同，才能实现新能源革命；而要使新能源整体体系相互协同，就要助力储能、氢能、智能三个关键点的发展。
为什么要储能？“对于以前的电力系统，负载如果变化，发电量也可以随着变化。”欧阳明高说，“但对于现在的发电系统来说，风电、光伏等新能源很大程度上靠天吃饭，很难人为调控发电量。若没有储能，供需就不能平衡。”
怎么储能？很多人的第一反应可能是电池。在能源领域，把很多大容量电池集中在一起对电力进行存储，并在需要用电时释放的设施，叫集中式电池储能电站。这种储能电站虽然能缓解电力的供需矛盾，但欧阳明高指出，它不但会占据较大空间，而且固定成本和安全风险均较高。
科研人员将储能介质的目光放在了氢上。氢不但是终极的燃料，而且其产业链很长，它本身也会是一个十万亿级的产业。此外，制氢在技术上并不复杂，电解水就可形成氢气，且这样制备出来的氢还是碳排放达到净零的“绿氢”；通过氢燃料电池、锅炉掺烧氢等设备或方式，也能够将氢能转化为电能。
具体来说，氢储能就是“先把过剩的弃风、弃光转化成氢存储起来，再用不同的方式发电发回去。”欧阳明高介绍道，“因为我们的储能一般都要是一个循环——先把它储起来，然后再把它放回去。完成了这个循环，才真正叫储能。”
氢储能虽然有众多优势，但相比于目前庞大的电池储能领域，它在保有量和成本上并不占优。“在各种储能手段中，电池占94%，其中动力电池占70%，储能电池只占30%，而且这个比例未来也不会有太大变化。”动力电池的一大代表，就是电动汽车的电池。相比于集中式电池储能电站，动力电池单位空间内数量少、事故率低，且占用空间较少。
如何利用好动力电池的优势进行储能？欧阳明高给出了答案——智能。
他表示，分散在各家的一块块动力电池，其实就是一个个分布式储能系统。“利用电动汽车的电池来储能就是智能，因为它需要一个网络把所有的车聚合起来。”未来，这种智能系统不但可以实现有序充电，还可以在电网负荷过大时给低压配电网送电，实现车网互动。“我们预计，到2040年会有3亿辆电动汽车。按一辆电动汽车六七十度电计算，所有电动汽车加起来会有200亿度电左右。”这将是一个巨大的储能系统。
“未来，我们短周期、小规模的储能方式是电池，长周期、大规模的储能方式是氢能。”欧阳明高说，“有了储能，我们的电就会迅速全面变成绿电；有了绿电，我们的新能源汽车才能真正成为新能源汽车。”
（图片由中关村论坛提供）
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