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全球能源互联网是能源可持续发展和低碳化的必然选择

来源:
时间:2018-08-01 14:01:30
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全球能源互联网是能源可持续发展和低碳化的必然选择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、

  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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