環(huán)保壓力攪熱儲(chǔ)能業(yè)態(tài)
能源評(píng)論：儲(chǔ)能的概念由來已久，隨著可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用，儲(chǔ)能再次吸引了人們的注意力。儲(chǔ)能的用途都有哪些？
程院士：儲(chǔ)能的概念大家都知道。隨著智能電網(wǎng)概念的提出，儲(chǔ)能成為一個(gè)很熱的話題。在電力系統(tǒng)中，抽水蓄能電站就是一種儲(chǔ)能，但是它受地理?xiàng)l件限制，需要建兩個(gè)水位差較大的蓄水庫，因此不能普及。
儲(chǔ)能在國防中也有很多用途，如高能武器，需要足夠大的能量和輸出功率，如果直接供電，會(huì)給供電系統(tǒng)帶來不小的沖擊，造成電網(wǎng)波動(dòng)。因此需要把能量先存起來然后再釋放，激光炮、電磁炮等武器，都需要儲(chǔ)能。所以儲(chǔ)能對(duì)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)都有很大的用途。
除此之外，我還想說說核聚變。它可以向人類提供最清潔而又取之不盡的能源。參與核聚變反應(yīng)的原子，可直接取自海水中的氘，聚變之后會(huì)產(chǎn)生巨大能量。其實(shí)太陽本身就是一個(gè)聚變反應(yīng)，所以如果能把核聚變實(shí)現(xiàn)了，能源問題就可以解決，但前提同樣是如何把巨大的能量?jī)?chǔ)存起來。
在全球化石能源漸趨枯竭，環(huán)境壓力巨大的背景下，今年八國集團(tuán)峰會(huì)就溫室氣體減排目標(biāo)取得了“歷史性共識(shí)”，即到2050年，發(fā)達(dá)國家應(yīng)將溫室氣體總排放量減少80％，全球溫室氣體減排一半。
能源評(píng)論：減少80%，可不是個(gè)小數(shù)字。
程院士：發(fā)達(dá)國家要實(shí)現(xiàn)80%的碳減排，力度非常大，那恐怕未來交通、汽車都要實(shí)現(xiàn)電氣化。中國也無法逃避二氧化碳減排的壓力，目前我們減排4%都覺得很困難，很難想象80%如何完成。
能源評(píng)論：環(huán)境保護(hù)是人類面臨的最緊迫問題。
程院士：可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用是一種必然選擇，智能電網(wǎng)在提高可再生能源利用效率和降低環(huán)境保護(hù)壓力方面可以發(fā)揮重要的作用，這方面的研究應(yīng)該得到充分的關(guān)注。
未來電動(dòng)汽車的發(fā)展會(huì)在很大程度上緩解這一壓力。它可以將集中的大規(guī)模儲(chǔ)能，分散到千千萬萬用戶端，這個(gè)是很好的想法，因?yàn)榧薪ㄒ粋€(gè)大的儲(chǔ)能系統(tǒng)是很困難的事情。
將來電動(dòng)汽車不加油，而是充電，而且電池可以互換，充電站可以集中對(duì)電池進(jìn)行充電，如果電網(wǎng)需要也可以反向供給電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)也是一種支撐。這是智能電網(wǎng)中的重要環(huán)節(jié)，可以稱作用戶電能，所謂用戶電能就是可以參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行、電網(wǎng)的運(yùn)行。
我認(rèn)為發(fā)展電動(dòng)汽車是應(yīng)該下決心做的一件事，當(dāng)然難度也非常大。
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)兩大關(guān)鍵：政策與技術(shù)
能源評(píng)論：新能源汽車價(jià)格過高、性能以及基礎(chǔ)設(shè)施等方面的不足，是最突出的問題。關(guān)于充電站的問題，談?wù)勀慕ㄗh？
程院士：首先要把電動(dòng)汽車行業(yè)的運(yùn)行機(jī)制定下來。電池標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一，在全國各地可以實(shí)現(xiàn)互換，也就是說電池并不屬于車，電池永遠(yuǎn)屬于充電站；對(duì)用戶而言，沒有新舊電池的區(qū)別。電池消耗的費(fèi)用可以加到電的成本中，我認(rèn)為這是比較現(xiàn)實(shí)的應(yīng)對(duì)機(jī)制。
可以說，充電站是一個(gè)很大的行業(yè)，最好由電力行業(yè)來投資管理。因?yàn)槌潆娬镜慕ㄔO(shè)涉及電網(wǎng)改造，一次投資肯定很大，電力企業(yè)可以通過收取電費(fèi)的方式回收投資。
能源評(píng)論：您覺得國家應(yīng)該制定什么樣的政策？
程院士：國家要推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)，肯定也要投錢，需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)估，我認(rèn)為可以先由西方國家去探索。而我國最迫切要解決問題，恐怕還是遠(yuǎn)距離輸電問題。因?yàn)橹袊?jīng)濟(jì)發(fā)展水平還很低，居民用電量占能源消耗量的比例較小，其他大部分是工業(yè)用電，現(xiàn)在能源短缺這個(gè)問題還是非常緊迫的事。
我贊成國家提倡適度消費(fèi)，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的提法很好。
當(dāng)然多點(diǎn)研究，多點(diǎn)儲(chǔ)備，這是很對(duì)的，國家現(xiàn)在也認(rèn)識(shí)到儲(chǔ)能研究的重要性，要從國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度多考慮。中國現(xiàn)在迫切解決的問題還是能源緊缺和安全問題。
我們還處于發(fā)展過程中。像歐美一些國家，電網(wǎng)容量基本上是不變的，考慮更多的是如何提高效率。當(dāng)然我們也考慮經(jīng)濟(jì)效益，但是首先考慮的是經(jīng)濟(jì)要增長，老百姓的吃飯和就業(yè)問題。
能源評(píng)論：據(jù)您了解，目前儲(chǔ)能技術(shù)有何新的進(jìn)展或突破？
程院士：儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展有賴于材料突破，比如高密度電容。如果把納米技術(shù)用于儲(chǔ)能，就可以產(chǎn)出很高性能的電池，可以提高一個(gè)到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。比如原來10英寸體積現(xiàn)在1英寸就可以了，這個(gè)就很有用。
據(jù)我所知，有些材料本身就有儲(chǔ)氫的能力。不是說把游離的氫儲(chǔ)存起來，而是通過一些化學(xué)的方法把它存儲(chǔ)起來，或者是物理吸附的方法把它儲(chǔ)存起來，儲(chǔ)存的氫并非氣態(tài)，而且儲(chǔ)存的密度還可以比液氫密度還要大，當(dāng)然就好運(yùn)輸了。這些都是材料進(jìn)步。這項(xiàng)研究都還是在實(shí)驗(yàn)室中，離實(shí)際應(yīng)用還得一段時(shí)間。
依靠材料技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的應(yīng)用，現(xiàn)在仍是一個(gè)未知數(shù)，不可能有一個(gè)確切的時(shí)間表，反正我們盡最大的努力去做。
能源評(píng)論：短時(shí)期內(nèi)，如果儲(chǔ)能還不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，那新能源大規(guī)模并網(wǎng)問題如何解決？
程院士：目前，小規(guī)模儲(chǔ)能是可以的。對(duì)于新能源接入電網(wǎng)造成的波動(dòng)，完全可以從用電層面來解決，比如風(fēng)電，在風(fēng)小的時(shí)候，可以將它停掉，這是可以調(diào)節(jié)的，靠調(diào)度就可以實(shí)現(xiàn)。
同時(shí)，用戶參與用電管理也很重要。智能電網(wǎng)從輸電、配電一直到用戶端，家里的電器也應(yīng)該有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)把它管起來，它隨時(shí)可以感受到系統(tǒng)狀態(tài)的一些變化，然后可以調(diào)整自己的用電量，既不對(duì)居民生活造成影響，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行也有好處。
當(dāng)然，即使所有的措施都用到，也不能穩(wěn)定系統(tǒng)，這時(shí)候就要有一定的旋轉(zhuǎn)備用。像丹麥，風(fēng)電比例30%，德國電網(wǎng)給它提供支撐，供電基本上很平穩(wěn)，從丹麥的風(fēng)力發(fā)電記錄看，雖然已經(jīng)相當(dāng)平穩(wěn)，但還是有波動(dòng)。在這種情況下，有那么大的電網(wǎng)支撐，它也不可能減少旋轉(zhuǎn)備用的容量。
這又涉及到另一個(gè)問題，因?yàn)樾D(zhuǎn)備用增加了投資，但不會(huì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。從投資人利益角度看，國家還應(yīng)給一些政策。
可以粗略算一下，風(fēng)電投資是常規(guī)火電投資的兩倍，但利用小時(shí)數(shù)只有一般火電廠的三分之一，像美國、丹麥，它們是2000小時(shí)，相當(dāng)于一般火電廠發(fā)電小時(shí)數(shù)的三分之一。所以相當(dāng)于只有六分之一的投資成本可以發(fā)揮作用?；厥粘杀拘枰荛L時(shí)間。
能源評(píng)論：風(fēng)電的運(yùn)行成本低。
程院士：但是電費(fèi)不貴，風(fēng)電補(bǔ)貼政策是0.23元/千瓦時(shí)。設(shè)想電費(fèi)提高10倍，增加到5元/千瓦時(shí)，大家自然就要節(jié)約用電了，同時(shí)投資回報(bào)也快了，這是一個(gè)自然平衡的過程，人類總是要找到解決問題的辦法。這個(gè)趨勢(shì)是改不了的，因?yàn)榛茉淳瓦@么多，越用越少，溫室效應(yīng)越來越加重，而且需要很長時(shí)間來消化。
能源安全影響世界和平
能源評(píng)論：儲(chǔ)能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用都有哪些？
程院士：儲(chǔ)能的應(yīng)用不僅可以優(yōu)化能量管理、提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠性、抑制供電系統(tǒng)的頻率漂移、功角穩(wěn)定性的改善、改善系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性、改善供電質(zhì)量，還可以與可再生能源系統(tǒng)相結(jié)合，可以最大限度地發(fā)揮光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益，滿足系統(tǒng)中電力的供需平衡。更重要的是將儲(chǔ)能系統(tǒng)用于用戶側(cè)的能量管理系統(tǒng)，可以在系統(tǒng)的谷負(fù)荷期實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存，在系統(tǒng)的峰負(fù)荷期實(shí)現(xiàn)電能的生產(chǎn)，從而調(diào)節(jié)用戶側(cè)的電力需求。
能源評(píng)論：對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)有何要求？
程院士：概括起來說，需要有足夠大的儲(chǔ)能容量、足夠快的功率響應(yīng)速度、足夠大的交換功率、足夠高的儲(chǔ)能效率、足夠短的充放電周期、足夠長的使用壽命、足夠小的運(yùn)行費(fèi)用。電池有二次污染問題，怎么樣盡量減少污染，也十分重要。最后就是價(jià)格要便宜。
所有這些因素加起來做一個(gè)好電池，這是一件很困難的事情。我相信世界各國都在解決這個(gè)問題，如果這個(gè)問題解決好，那就是很大的突破，那將是整個(gè)電工領(lǐng)域翻天覆地的變化。
能源評(píng)論：請(qǐng)您暢想一下，未來如果實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用，生活會(huì)發(fā)生怎樣的變化。
程院士：設(shè)想如果能夠?qū)⑷龉笊衬械奶柲苋坷?，就可以解決整個(gè)歐洲的用電問題。現(xiàn)在我們?cè)O(shè)想，在太空建一個(gè)站，仍然利用太陽能，實(shí)現(xiàn)能量的收支平衡和真正零排放，如果真正能做到的話，那是很理想的。
能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，能源問題就是國家安全問題。如果人類能擺脫對(duì)化石能源的依賴，就可以避免很多戰(zhàn)爭(zhēng)的爆發(fā)，那伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)還打什么，世界將實(shí)現(xiàn)真正的和平?！?/p>
