《電子技術(shù)應(yīng)用》
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V2G技術(shù)可能會解決中國面臨的可再生能源儲存問題

2017-08-03

  近日,來自中國一家有影響力的政府規(guī)劃機構(gòu)的官員在華盛頓哥倫比亞特區(qū)表示,中國可能會利用一股預期的電動車熱潮來穩(wěn)定嚴重依賴風能和太陽能的電網(wǎng)。

  中國國家可再生能源中心主任、國家發(fā)展改革委員會能源研究所副所長王仲穎表示:“在未來,我們認為,電動汽車可能會對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性作出巨大貢獻。”

  王仲穎在未來資源研究所(Resources for the Future)舉辦的午餐會上說,中國不會把可再生能源的成本視為它得到廣泛采用的一大障礙。未來資源研究所是美國的無黨派環(huán)境研究組織。

  “可再生能源發(fā)展項目面臨的最大挑戰(zhàn)不是經(jīng)濟問題,而是技術(shù)問題??勺円蛩???勺円蛩夭攀俏覀兠媾R的最大問題,”王仲穎在解釋可變因素時這樣說道:“有風有陽光時,我們有電;相反,沒風沒陽光,也沒有電。”

  但如果中國電動汽車的保有量足夠多——這可能意味著僅在北京,新增電動汽車的數(shù)量就多達500萬輛——那么在陽光明媚或者有風的時候,分布式排列的蓄電池可以收集電能,在烏云密布、空氣流動性差的時候,將電能反饋回電網(wǎng)。

  由王仲穎指導的研究報告《中國2050高比例可再生能源發(fā)展情景及路徑研究》于上周發(fā)表。該報告為中國規(guī)劃了一條路線,到2050年,中國對煤炭的依賴度大幅降低,可再生能源發(fā)電占比達到85%,以及將溫室氣體排放量減少60%。

  該研究借助了所謂的“汽車到電網(wǎng)”技術(shù)(Vehicle-to-Grid,簡稱V2G),這項技術(shù)是受太陽能電池板價格低廉以及美國加州和德國等地清潔能源政策影響而出現(xiàn)的一個出人意料的邊際效應(yīng)。

  報告指出,中國和丹尼爾˙科曼(Daniel Kammen)等西方國家的清潔能源專家一樣都在關(guān)注著同樣的發(fā)展項目,科曼上周在芝加哥大學露面時講述了太陽能熱潮帶來的意想不到的影響。

  科曼說:“加州、孟加拉國、德國和意大利將要上線的大量太陽能發(fā)電項目意味著,這個世界被徹底改變了?!?/p>

  “目前在制訂了最為環(huán)保的能源政策的地方,午后會出現(xiàn)用電高峰,這些恰恰是過去電力價格最昂貴且最不環(huán)保的地區(qū),”他說,“現(xiàn)在,我們其實希望人們在傍晚充電。這聽上去非?;靵y,而且根本不符合我們的設(shè)想,但事實上,它卻代表了低成本太陽能為世界眾多地區(qū)帶來的變化?!?/p>

  電力消費者可以在午后儲存大量的電能,等到供應(yīng)下降、需求上升的時候,向電網(wǎng)銷售。如果他們擁有電動汽車,那么他們沒必要去購買另外的設(shè)備來這么做。

  “你可以把一個大容量蓄電池放到你家或者企業(yè)的地下室,但你也可以用你的電動汽車,通過它的移動儲存系統(tǒng),你可以開車到處轉(zhuǎn)悠?!彼鼈兊拿钟腥债a(chǎn)聆風(Nissan Leafs)、雪佛蘭沃藍達(Chevy Volts)、特斯拉(Teslas)和普銳斯(Priuses),五花八門?,F(xiàn)在,你可以將電能反向銷售給電網(wǎng)。

  王仲穎說,續(xù)航里程為250公里的電動汽車可以儲存40千瓦時的電力。因此,要想平衡風能和太陽能發(fā)電中的變化,500萬輛電動汽車可以穩(wěn)定北京的電網(wǎng),他說,預計到2030年,北京的汽車保有量將從600萬輛增加至1000萬輛。

  他又說,如果電動汽車的續(xù)航里程增加一倍至500公里,那么只需200萬輛電動汽車就可以儲存足夠的電力。

  據(jù)王仲穎說,每臺電動汽車的造價——在中國,大約是4萬美元——依然是一項挑戰(zhàn),但中國可能會通過補貼汽車的蓄電池,來降低價格。

  《中國的高比例可再生能源路徑研究》與美國能源部(U.S. Dept. of Energy)的多項研究類似,后者也為美國繪制出了節(jié)能路線圖,到2050年,將溫室氣體排放量減少80%以上。

  美國的研究預測,到2050年,太陽能和風能將滿足美國一半的能源需求,另外,為抵消可變因素的因素,還將采用抽水蓄能和壓縮空氣儲能系統(tǒng)。

  雖然大容量電池系統(tǒng)被認為太貴,而不具有經(jīng)濟可行性,美國能源部能源效率和可再生能源辦公室首席科學官塞繆爾˙鮑德溫(Samuel Baldwin)如是說,但美國的研究并沒有預先考慮到電動汽車提供的“分布式儲能”方案。

  鮑德溫說:“我預計,電池儲能,比如電動汽車或者固定式蓄電池,會像中國的這項研究中提到的那樣,將發(fā)揮更重要的作用?!?/p>

  然而,它在中國將發(fā)揮多么重要的作用,至今仍不確定。中國國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心主任李俊峰說,中國眼下的當務(wù)之急是發(fā)展經(jīng)濟。中國國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心也直屬于其發(fā)改委。

  到2049年,是中華人民共和國成立100周年,其國民希望生活水平能與大多數(shù)發(fā)達國家相當。

  “到2050年,中國希望躋身發(fā)達國家的行列,”李俊峰說,“那才是首要任務(wù)?!?/p>

  喬治城大學科學、技術(shù)和國際關(guān)系副教授教授喬安娜˙劉易斯(Joanna Lewis)指出,《中國的高比例可再生能源路徑研究》是“頗有遠見的設(shè)想”。但中國的政治當局是否會采納發(fā)改委的觀點,讓我們拭目以待。

  “我們希望這項研究可以影響政府的第十三個五年計劃和2050年能源戰(zhàn)略,”王仲穎說,“那是非常重要的。”


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