“十四五”降碳成為戰(zhàn)略重點，能源革命、謀篇布局把握綠色發(fā)展機遇。風電光伏增長迅猛，棄風棄光困擾發(fā)展，究竟是何原因？牽一發(fā)而動全身，如何突破儲能瓶頸，打通新能源最后一公里。歐陽明高院士指出，風電光伏技術(shù)很成熟，一個核心的問題就是儲能。
1.新能源還不是“三好生”
大家知道，鋰離電子電池的發(fā)明，使電動汽車發(fā)生了突飛猛進的變化，帶動了可再生能源的大發(fā)展，新能源革命來了，前景無限地美好。但是很遺憾，當前新能源還當不了“三好生”。
什么叫“三好生”呢？就是既要供應安全，又要價格便宜，還要綠色環(huán)保，這就是我們經(jīng)濟學上的概念，所謂的“不可能三角”。就是說經(jīng)濟可行、綠色低碳、安全可靠，很難同時滿足。比如說我們的煤炭，安全可靠吧 ，經(jīng)濟可行吧， 但是它綠色低碳不太好，而我們的新能源恰恰相反 ，綠色低碳 ，但是其他兩個又不完全滿足，這就是現(xiàn)在我們遇到的一個困境。
2.“靠天吃飯”，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定
我們現(xiàn)在講的新型電力學，它就是以風電和光伏為主體的電力系統(tǒng)，大家通常說風電光伏這個價格已經(jīng)比煤電價格還低， 這個指的是發(fā)電的價格，實際上我們真正要用的時候，還會遇到一系列的問題。
比如說風電光伏，它是靠天吃飯，一會兒多，一會兒少，不可能24小時發(fā)，每天供需不平衡，整年也是不平衡的，區(qū)域是不平衡的。電網(wǎng)有一個原理：就是時時要平衡，它才能穩(wěn)定。所謂穩(wěn)定性問題，比如說負荷變大，發(fā)電的電功率不夠，一般交流電的頻率是50Hz，如果出現(xiàn)這個問題，交流電頻率會下降。我們在發(fā)電側(cè)，比方說燃氣輪機、蒸汽輪機、它的鍋爐的運行可能就不正常了；比方說變電站，它的變壓器就有可能也運行不正常了，它會發(fā)熱等。
那么這樣一來，我們電網(wǎng)就會要斷電了，它會引起我們電網(wǎng)的波動，頻率的波動帶來電網(wǎng)穩(wěn)定性的喪失，就會導致停電的事故。美國的德州大停電同樣也是因為頻率下掉過于厲害，中國的湖南省在2020年冬季也遇到這個問題。那個時候，正好冬天比較冷，所以我們的電力負荷達到的歷史新高，受到汛期光照極寒天氣的影響，我們風電光伏發(fā)出來的電達不到預期。它的出力變小，而火電機組又裝機不足，所以導致無法滿負荷運作。好在我們中國各省區(qū)有國家電網(wǎng)系統(tǒng)，全國協(xié)同一致，抑制這個問題沒導致大停電。
3.風電光伏發(fā)電成本低，但電價卻不便宜
還有我們電網(wǎng)的穩(wěn)定性，需要附加的調(diào)頻、調(diào)壓、調(diào)峰等，也需要付出成本。還有電網(wǎng)由于波峰波谷特別大，那么我們要按照波峰最大功力來設計電網(wǎng)的話，那我們成本也要增加。
因為不平衡，我們就要給他配套一些東西來補償它。它沒有的時候，我們就得頂上去，所以這三部分成本，我們就叫上消納成本，我們這個風電光伏發(fā)電的成本是可以平價上網(wǎng)，但是并不等于平價利用，因為消納成本會導致電價上升，如果加上這個成本，那么我們可再生能源比煤發(fā)電還是要高的。
德國是率先實現(xiàn)可再生能源的發(fā)電比例超過50%的國家，按道理風電光伏發(fā)電應該也是比較便宜。但是，他原先的那些火電廠、煤電廠、燃氣輪機組都還要，并沒有拆。因為這些機組作為靈活性調(diào)節(jié)正好是來做補償這些風電光伏的波動和隨機性 還有用來調(diào)頻調(diào)峰，所以這些成本加上來之后，那么實際上總的電價是上升了，不是下降了。
4.儲能是新能源革命的瓶頸
我們中國新能源的主要瓶頸不是風電光伏，風電光伏技術(shù)很成熟，我們光伏的效率在不斷的提高，成本在不斷的降低。因為我們光伏的原材料就是硅，這個不存在資源的問題，一個核心的問題就是儲能， 我這里說的儲能是廣義的儲能。那就是我們針對可再生能源的隨機性和波動性，將富余的可再生能源它存起來。當可再生能源不足的時候，把這種能量通過時空變換，再把它補回去，這就叫儲能技術(shù)。
我們光伏的產(chǎn)能極大，想增加產(chǎn)能非常簡單，但是你大規(guī)模推廣的時候，必須要配儲能，全世界認同的新能源革命有五大之柱，第一項可再生能源轉(zhuǎn)型，尤其是光伏風電；第二個就是集中式轉(zhuǎn)向分布式，讓每一棟建筑都變成發(fā)電廠、微型發(fā)電廠；第三條就是用氫氣電池來儲存間歇性能源；第四就是發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
還有一個就是電動汽車作為用能、儲能回饋能源的終端，我們可以儲能為抓手來推動能源轉(zhuǎn)型和新型電力系統(tǒng)發(fā)展。這是我們面向碳中和，中國新能源革命的一個重要的技術(shù)路徑。
5.提升電池循環(huán)壽命，可以有效降成本
目前，中國隨著電動汽車的普及，我們電池的產(chǎn)業(yè)規(guī)模越來越大。預計2025年，中國的電池產(chǎn)能會達到年產(chǎn)30億千瓦時，要注意我們儲能要的連3億千瓦時都不要，所以我們儲能所需要的電池的量跟電動汽車比大概差一個數(shù)，那就是1/10，對儲能就夠了。
同時我們從整個需求來看，實際上我們2025年從電動車的角度，也就是10億千瓦時就夠了。我們總的產(chǎn)能規(guī)?，F(xiàn)在占了全球70%，是全球最大規(guī)模的，而且我們的質(zhì)量也是位居前列的。
所以隨著我們規(guī)模的上升，我們的車用動力電池的成本也將會不斷的下降，壽命也會不斷的提升。比如說我們現(xiàn)在的儲能電池循環(huán)壽命大概是在5000次到8000次，我們五年之后，我相信超過循環(huán)壽命1萬次是非常容易的，未來循環(huán)壽命可能會到15000次也是完全做得到的。所以隨著壽命的上升，其實對于單次儲能的成本當然也是下降的 。
6.制造鋰離子電池的資源有充分保障
當然大家會擔心一個問題：這個材料夠嗎？最近碳酸鋰不是價格猛漲，漲了十倍， 從過去的4萬多漲到了40多萬。這個問題實際上是一個由于近期產(chǎn)能大規(guī)模上升，所以導致的一個近期的波動，并不代表長期的趨勢。
從資源的角度看，我們資源是足夠的，而且我們新發(fā)現(xiàn)的資源還在不斷地提升。2020年相比2015年，我們可采資源的探明儲量提升了四倍，下面還會繼續(xù)提升。如果按照目前的資源，我們可以做多少電池呢？我們可以做2270億千瓦時的電池，如果做電動車，一輛車100度電，我們也可以做22億輛，這是足夠的，我們其實總體看資源是有保障的。當然供應的安全、偶爾的波動也是我們需要關(guān)注的問題，這是國家將來的材料安全必須采取措施的地方。
