对话:如何推动绿色能源技术升级?能源互联网如何助推中国能源革命?
2018年1月25日,由瞭望周刊社(瞭望智库)与中国能源研究会主办的“2018绿色能源发展论坛”在京举办。围绕“绿色改变中国”这一主题,政学研界权威人士及绿色能源企业代表深入探讨绿色能源如何助推中国绿色发展。能见App全程直播本次大会。
大会组织了几场对话环节,第二场对话主题为:“绿色能源升级的技术驱动力”,由新华社记者董千齐主持,对话嘉宾有:国家可再生能源中心副主任赵勇强;清华能源互联网创新研究院政策发展研究室主任何继江;上海电巴新能源科技有限公司联席董事长石予友;Engie中国(法国燃气苏伊士集团中国公司)副总裁刘恒伟;协鑫智慧能源副总裁霍广钊。
以下为发言内容:
董千齐:谢谢。接下来我们进入一个专题研讨的环节,我们第一个专题研讨环节主题是绿色能源升级的技术驱动力,我们将请上几位嘉宾和我们共同深入探讨这方面的话题。
国家可再生能源中心副主任赵勇强先生;
清华能源互联网创新研究院政策发展研究室主任何继江先生;
上海电巴新能源科技有限公司联席董事长石予友先生;
法国燃气苏伊士集团中国副总裁刘恒伟先生;
协鑫智慧能源副总裁霍广钊先生。
有请几位上台。首先欢迎几位,我们这个环节对话的主题是绿色能源升级的技术驱动力,我们要探讨的核心可能是关于技术创新和技术发展方面的。第一个问题想问给几位的就是各位怎么看如今在绿色能源领域的技术发展的前景?就几位的专长有哪些可以和我们分享的新技术给我们介绍一下。
赵勇强:谢谢主办方的邀请。我们主要是做宏观战略政策规划研究的,对技术创新创新的议题我们也非常感兴趣,非常重视,科学技术是第一生产力。所以,我们过去十几年来可再生能源发展一方面靠扶持,一方面靠技术创新。所以,技术创新这个驱动力是非常非常显著的。我想以下几个认识。
首先,技术,新能源技术发展,特别是光伏是一种指数级的,这种变化技术加上未来信息技术的融合,这可能会超出目前的想象。所以,我们对未来的发展路径可能需要有一些以前没有的想象力,未来的空间要有更大的想象,增长速度、空间非常大的。
另一个技术,需要一个全产业链的协作,不管是光伏还是风电,还是整个电力系统,包括能源互联网的新技术,它需要上下游产业链的共同协作才能真正把一些成本降下来。比方我们当初光伏核心在哪里,瓶颈在哪里,多晶硅,近几年通过协鑫代表把多晶硅技术大幅度成本下降,最近几年单晶硅的技术金刚线通过上游一个关键的技术就可以把成本大幅下降,也是通过上下游共同协作把成本推动下降。另外,技术进步应该帮助实现一些真正的资源环境效益。十年前有一种说法,说光伏是高耗能、高污染的,其实它本身不是这样子的,但是通过生产技术的闭环,通过环保的技术的应用,通过物料的循环利用其实是可以解决污染的问题。
现在要提出壮大清洁能源产业,我们首先应该还是把节能、节约物料、节约水,减少生产过程中污染,以及未来在应用过程中你怎么让各个方面能接受,比如现在风电、光伏在一些应用场合,觉得不美观或者对当地景观造成影响,未来更先进的光伏薄膜技术完全融入建筑的构建,与各种地面设施完全肉为一体,将来帮助它融入到整个生产生活相关的过程中。所以,将来技术潜力是巨大的,我们要从降低成本,要通过全产业链的协作共同推进这个目标,让全社会包括可持续发展角度和居民生活品质的角度和城市让生活更美好,能源也让生活更美好,从这个方面技术发挥作用,降成本是核心,但是今后它要扩大考虑因素,让各方面全方位的获益清洁能源,可再生能源的应用。
董千齐:赵先生给我们指出了目前光伏产业发展中需要解决的一些问题,据我所知光伏茶叶肯定前景大有可为,但是我们日常应用中可能涉及到一些房顶要改造,资金问题,还涉及到大规模电网改造和安全的问题,这些都是需要突破和创新的东西,这方面何先生有什么看法跟我们分享?
何继江:首先感谢一下,刚才代表江冰董事长发言的冯义部长提到了我,2016年的时候江冰在能源局科技司的时候委托我一个关于光伏的课题,当时就研究了关于光伏评价的技术可能性。刚才冯部长讲到2022年评价其实是我们当时诸多研究情景中一个比较保守的情景,曾经有一个企业就是在能源局内部的会上说2020年我们就可以实现三毛钱,没敢对外这么说。现在过了将近两年的时间,这个光伏评价的时间肯定要前提了,不可能推到2022年的时间。这里面包括金刚线切割技术等等,使我们整个光伏的成本大幅度的下降。现在除了在光伏的组件方面的下降之外,可能还有一些相关的地方能够使光伏的相关的应用情景得到大大的扩展。这里面涉及到一些相对常规的技术和一些比较黑科技的技术,常规的技术,比如我们需要一个什么电网来支撑大规模的光伏的发展。如果我们在做大型的光伏基地我们就需要重新加输电线路,我们要把新疆的光伏送出来,因为一年就一千多小时,送出来相关的技术就有很大的复杂。但是在另外一种情景下,光伏可能要的技术并不那么复杂,比如基于现在中国现有的配电网能够消纳多少光伏,比如北京的年用电量大约是一千亿度电,那么北京的现有的电网在基本不做改造或者极少改造的情况下能够消纳多少光伏呢?反正行业内的人说搞个一百亿或者200亿这其实不是什么技术上的问题,基本上不需要太大的改造,这就需要我们用互联网的技术把这些资源搞清楚,究竟这个光伏装在哪里,装在变压器的什么位置,怎么来处理这个事情可能是在增量成本很低的情况下就能把这件事情做出来。
这就带来第二个问题,北京哪里有这么多地方装光伏呢?我们就可以想到另外一件事情,除了在屋顶上装光伏,这是相对常规的,南立面装光伏,路上铺上光伏,还有一些比如我们在路面上,还可以考虑在路的上方装上光伏。我曾经想过一个比较简单实用的例子,从我们清华大学出发,经过圆明园,北大颐和园到植物园和香山修一条骑自行车的绿道,把这个绿道加上顶棚,高5米,宽6米,我们去香山就可以骑自行车去,这时候修一个廊道的技术不是什么黑科技,但是能够解决我们很大的光伏消纳的问题。再复杂一点,比如我们把北京的二环路,三环路,四环路,五化路加个顶棚,就变成一个巨大的光伏电站了。很多事情,咱们慢慢说,我先说到这儿。
董千齐:石先生,您是从事直接新能源产业的,您在技术前进方面,包括技术应用方面有什么跟我们分享的?
石予友:干什么吆喝什么。我是上海电巴集团联席董事长石予友,这个公司目前主要做的业务就是搞换电设备的生产制造和网络布局,目前的发展势头非常迅猛,过去是在电动大巴车,目前是在乘用车,主要出租车的换电,北京已经建了100个,外地也陆陆续续建了几十个,每个换电站配备了28块电池,我们未来的计划是要在北京建500个。500个概念是什么?就是要把北京的7万多辆出租车全覆盖。这和我们绿色能源的关联度非常大。第一,它的电的来源,如果采用了光伏发电的话,它的价格会更低,对出租公司来讲,对出租司机来讲受益更大。现在就目前电的价格来讲的话,也受到了出租车司机广泛的欢迎,因为快,便捷,比加油便宜。从第二个方面来讲,刚才我们电网的同志已经讲了,我和江冰董事长也做过几次交流,未来我们的换电站一座换电站就是储能站,有28块电池在里面,如果把我们在北京建500个的话那就意味着我们每年电的用量10度左右,这就是一个巨大的储能站。所以,如果再陆陆续续开放私家车,开放物流车的换电站,这个储能的量会更大。所以,我认为我们所做的这个业务对未来绿色能源的发展会起到一个巨大的促进作用。
董千齐:谢谢石先生。刘恒伟先生,您怎么看技术领域的革新和目前出现的新技术?
刘恒伟:可能坐在这个地方感觉效果不是特别好,有时候我不能集中精力听清楚各位说的是什么。结合今天上午讲的我感觉实际上我们整个绿色能源也好,或者地摊能源也好,一个大的发展趋势从各位的演讲中基本上比较清晰了,第一个是低碳化,实际是低碳清洁化,这是一个非常明显的趋势,像风能、太阳能更清洁的能源发展。再一个是分布式,因为我们现在更多的风能、太阳能是分布式的,跟我们下来大规模集中式的方式是不一样的。第三,刚才各位讲了,尤其电网同志讲的需要大量的应用心的数字化的技术去和我们传统的能源系统融合来升级,甚至是革命化我们的传统能源系统。我看到电网的演讲我是很吃惊的,我感觉电网实际上是在自我革命。你可以想象如果按照这个图景,我们整个电网的运营模式,基于目前电网的商业模式基本上都要变。所以,这是一个巨大的挑战。当然,我们意识到这是一个方向。但是我们能看到,我看电网的公司在讲这个事情的时候还是让我很吃惊的。我觉得如果自己不革命的话,可能别人会革了你的命,这个我们觉得是挺鼓舞人心的一件事情。
讲到创新,我们讲技术创新,非常简单地可以把它看成一个线性的过程,研发、示范、推广应用,这些年我们可以看到我们的可再生能源或者绿色能源,我们在示范,在推广应用方面我们遥遥领先,我们做的非常棒。但实际上我们研发环节做的怎么样呢?实际上是打一个问号的。我本身是学热能的,刚才吃饭的时候跟协鑫的安总在讲我们都是学锅炉,学热能工程出身的,我们可以看到从传统能源到可再生能源发展的时候,热力学时代是走向没落了,我们传统热力发电厂也好,甚至我们内燃机车也好,都是基于热力学原理来的,他的效率最高也不可能超过我们卡特循环的效率,这是一个极值。我们看到所有的火电厂效率最多也就是百分之三四十,最多到50%就非常不错了。内燃机车造的最好的也就是三四十,我看到新闻报道低速的柴油重卡可能能做到50%以上。最近我也在看这块,我们基于奥拓循环的内然机车效率最高不可能超过70%,但是光电转换理论效率可以到百分之百,这是完全不同的路线选择,这已经不是一个缓慢的演变过程了,这是彻彻底底一个路线的选择,一个技术的革命。
从这个角度来讲,因为研发是整个创新的源泉,我特别想强调的一点,我们在大规模部署示范这些新能源技术的时候,我们要特别重视创新的根源的那个源。以前我们学热能的,我们在大学里热能工程或者能动学基本上就是一个大学里所有做能源人的主要阵地,但是你看看我们热能工程专业我们排前十名的大学里的热能工程过去十年对我们能源转型的贡献到底有多大,我粗略想一下,排在前几名的这几个大学里这些人在做新能源,在做能源转型的事情。我们怎么把超临界,超超临界,把煤炭吃干榨净要用好,还是在这个路线上走。这是我下面要讲的,我感觉到我们还是要解放思想,我们停留在以前不去跳出这个圈子思考这个问题有时候可能是一步死棋。
董千齐:绿色能源的推广和进一步的技术应用不仅仅是技术层面的,还有思想,包括你的观念到底把它当做一个什么东西来用,这个也是很重要的问题。霍广钊先生,您是企业界的者,在您实践操作中您怎么看技术创新,以及目前的一些技术比较好的案例?
霍广钊:我是协鑫智慧能源的,我们和新能源是两个板块,新能源主要是做整个光伏整个产业链的。我们除了光伏发电以外都在智慧能源这块。智慧能源最有特色之一就是分布式能源这块,从我们的实践当中能够体会到一个茶叶要想可持续健康地发展,必须通过技术进步。我们也有现成的例子,我们在北京,我们在上还有一些分布式能源,也是通过市场化的路子来做的。我们主要做天然气分布式能源还有多能互补。天然气分布式能源大家都知道,它有几个特点,一个是高效,它的能效甚至达到80%、90%,一般的火电30%、40%左右,所以,是靠它的能效来消化天然气的气价,这样来适应市场化的发展。另外,分布式能源还具有低排放、环保。所以,我们现在做下来来说,另外,分布式能源还有一个,对于用户端来说能够起到一个量身订作,特殊定制,私人定制的一个最适合的这么一种能源。所以,我们现在做下来电价是最贴近用户端,和下网电价是有竞争力的。另外,我们的热价和冷价,我们是发完电以后的预热利用,热价和冷价来说非常有竞争力。所以,我想只有通过技术进步才能使我们的产业化可持续健康地发展十。
董千齐:谢谢霍先生,刚才几位嘉宾首先给我们分析了一下目前绿色能源领域技术创新和应用的问题,接下来我想同时给在场的嘉宾们抛出两个问题,大家选择一个自己更加感兴趣的回答够可以。一个是大众更加熟悉的,另一个是可能不太熟悉的,有些陌生的,熟悉的就是电动汽车。我们知道电动汽车现在很多人都在用,我知道一个简单的数字,到2017年年底全球新能源汽车的累计销量超过320万辆,中国2017年我们产量占比达到汽车总差两全球的2.7%,也是连续三年居世界首位,我注意到彭先生做分析报告的时候里面也有一个数据,2017-2040年,排在第一位的就是电动汽车,里面写中国占全球投资份额超过了40%,这个市场是大有可为的。几位怎么看电动汽车领域未来的增长趋势,什么时候能迎接来源一个爆发式或者普及式的增长?这是第一个问题。
第二个问题是我们不太熟悉的,有一个新的名词,也不算新,放在这个领域已经出现一段时间了,就是能源互联网,大家对互联网很熟悉,也想请几位嘉宾给我们解读一下这个能源互联网能给我们绿色能源的发展带来一些什么?两个问题,几位嘉宾择一回答就可以。还是从赵先生开始。
赵勇强:其实这两个问题刚才冯义已经说了两个是高度相关的,将来能源互联网重要的一个支柱就是电动汽车,而且电动汽车与新能源配合起来成为供需两侧的天然的一对伙伴,我们觉得这两个已经构成了能源互联网的支柱。因为将来供电侧,我们的预测是205080%的电力来自可再生能源,其中百分之五六十来自太阳能可再生能源发电,2040年两亿辆,基本上构成供电侧和交通部门为代表的主体,最重要的能源互联网够需要解决将来的供电侧和用电侧新的特征,一个是波动性,一个是分散化,靠什么来解决?就是靠互联、智能、共享,我觉得未来的能源互联网技术就应该在这三个方面要给它做出自己的贡献。现在我认为其实还是一种非常初级的,一个是项目层面上的,一个局域电网层面的,目前我们说一个智能电网在国家层面推,国家电网也推,但是受目前体制机制障碍,或者配套技术没有落地,现在还没有能源互联网本质的,将来能最大的真正能互联共享智能,现在目前还没有做到。我们分析,将来能够实现30%以上,如果可能的话50%发电来自于分布式的。那时候将来能源互联网技术它能够真正把各方面的要素联系起来,当然能源互联网我理解其实是一种形态,它不是单个技术,它是一个体系,不同技术构成一块成为一个技术一种形态,届时我想人人成为生产消费者,电动汽车,包括新能源结合起来他们成为一个非常重要的灵活资源。更多的分析请几位专家分享。
何继江:我来自清华大学能源互联网创新研究院,2015年也参与国家能源局的能源互联网文件,也叫互联网+智慧能源文件的起草,文件当中说能源互联网是一种互联网与能源系统深度融合的能源产业信形态。所以,很多人觉得这个事情比较难以理解或者很遥远。我举个案例,能源互联网在我们每个人身边,摩拜单车是能源互联网的一种形态,它有个储能装置,而且这个电池来源是可再生能源,要么是你骑自行车把电发出来或者车筐里3W的光伏发的电,3W的光伏在北京发一年也就是3度多电,也就两三块钱,但是用这块3W的光伏板给这个电池充了电以后就解决了这个电池的智能开锁的问题,定位的问题,支付的问题。这个电池与原来的自行车有桩的,有了这个就无桩的,无桩就差生了新的商业模式,就是摩拜这样的共享单车的商业模式。所以,我概括能源互联网三个特点,第一有客再生能源,第二有无处不在的通讯设施,第三有互联网创造新的商业模式。在摩拜这个类似的案例上我们知道电动汽车加上分布式光伏也是一个非常典型的能源互联网。这个电动汽车你下班之后回到家6点钟插上充电桩,我们让软件控制它不要马上充电,而是控制它到晚上11点钟再充电,因为11点有峰补电价,六七点钟充电属于给电网添乱,两点钟充电就属于给电网帮忙,这个就不是电力系统的技术解决,是电子系统的技术解决,它就带来新的创意。
同样,以后我们再配一个硬的技术,叫基于直流配电网的光伏充一体化,停车场装上光伏,白天把这个电直接充给电动汽车,直接直流充,不用逆变器的,现在光伏的价格在北京今年全额上网标杆嗲家是0.75元,成本肯定是低于0.75元的,但是北京充电价格白天是1.04元,加上8毛,也就是用光伏做光伏充商业上是可行的一种方式。
再下一个,怎么把这个通讯系统再灵活地装进来呢?北京可以搞一批叫共享电气化停车位。比如我准备买电动汽车,找了公司来问,小区说肯定不行,不给你装,因为小区里没有固定停车位,容量也不够,反正不让装。我们就想怎么解决这个问题呢?假定有一家公司无论电动企业也好,还是协鑫也好,我们跟城市里的停车场,包括大型楼宇的停车场或者居民小区的停车场说我帮你把你的停车位全部改造成电气化的停车位,装上通讯装置,装上GPS定位,电子识别吗,装上智能地锁,再加上充电桩,仁厚我够可以对这些车位进行智能管理,在北京可以实现早晨你上班以后你这个车位进入互联网系统中,可以租给别人用,单位的停车场也可以这样。这样就多挣出一部分停车费,用停车费弥补充电桩建设的费用。而且如果这些停车场有阳光再做上光伏,做直流配电网。这个商业模式一旦打通就可以迅速地使北京普及充电设施,而且有大量用的是光伏电,对我们汽车的普及将会是一个非常大的帮助。冯部长,要不操作一下?好,先说这么多。
石予友:简单回答一下电动车的发展速度问题,我认为咱们国家电动车的发展应该是一个逐步加速和加快的过程,经历了爆发式增长以后进入到常态化发展的阶段。我说的这个依据就是我们目前和北汽新能源合作的换电版的出租车,北汽新能源目前在全国发展势头非常迅猛,是排在第一的,它的换电版的出租车前年研发出来,去年在市场投放了两千辆,今年要达到一万辆,明年预计是两万辆,这么一个速度往前发展。所以,我认为我们发展的预期恐怕要超出我们的想象。
董千齐:刚才三位嘉宾给我们说了电动汽车,包括能源互联网的一些概念,刚才何先生您给我们说了几个案例,用赵先生的那句话来诠释比较合适,能源互联网我们可以这样理解,它不是一个具体的事物,它是一种形态,或者开放式的操作系统一样,里面有共享,不是独享,是共享,可以使用,但是不是你独自享用,是这样的一种概念,里面也需要很多智慧真正的让每个人能够使用,而且使用得当,像您说的不是添乱,而是帮忙。接下来刘先生。
刘恒伟:何老师在,我们谈这个问题有点胆战心惊的,因为他是专家。可能我们每个人心目中,尤其能源互联网普及并不是那么普遍,可能每个人心目中都有一个自己的想象,它这个网到底是什么样的。能源互联网整个大的背景是可再生能源大规模的利用,大规模的分散式的可再生能源接入到电网的时候我们需要有一个跟以前不一样的东西,本来我们可以想像如果我们维持现在电网的形式,这种架构,越来越多的可再生能源接入的时候这种不稳定性会对电网的扰动带来冲击会越来越大,你到一定程度的时候,实际上你做不下去的,因为你整个系统成本会承受不了,它已经不具有经济性了。实际上如果我们想象这种情景,可再生能源有一个机制,它不可能一直发展下去,我们如果要想更多地接入这种可再生能源的话,我们要解决灵活性的问题,要解决可靠性的问题,这种能源互联网带来什么?我相信这个互联网里的能源不光是电,它不仅仅是一个电的互联网,可能还有气,我们这里还需要有大量的能源存储,这个能源存储也不仅仅是电池,可能我们是不是可以储热,我们可以储天然气,直接储气,储能的形式有非常多种,这都属于这个网的一部分。
提供灵活性也不仅仅是电动车,电动车只是一部分,可以想像如果下午两三点太阳光强度最高的时候,可能这时候电最充足的时候,我们在这种新的网络架构下我们是不是可以想象这种电力完全可以是免费的,或者极其便宜的,这样我们整个生产要相应的做调整,我们有些工厂完全在那个阶段生产,别的时间可以关掉。如果电价高了就关闭调动,它会影响整个生产生活方式。整个这个大的网下面我们可能需要更多今天这样的机会去畅想,甚至去辩论,去讨论这个网到底是什么样的,它到底会给我们带来哪些新的东西。
还是接着我刚才讲的,我觉得我们现在的思维还是需要进一步解放,因为我们看到我们利用可再生能源的时候,实际上它是一种分散的能源密度极其低的,不像我们的核能,不像煤炭能源密度很高,我们为了追求高效率我们要大规模的集中规模利用,我们现在面对的能源品种变了,但实际上我们的思维方式并没有变,我们用能的方式并没变,前年我们建个风电三峡,这是不是我们能源互联网的思维方式,我觉得这实际上值得商榷的一个地方。
还有这里面有很多东西在变,以前我们建一个电厂首先你这个地方需要电,有客户才需要建一个电厂,现在我们建一个电厂可能因为这地方有屋顶,我能找到屋顶资源,因为这个地方有风,因为这个地方太阳光比较好,整个思维方式变了。所以,我们整个用能的方式,或者整个市场设计的思维方式还需要进一步调整。
霍广钊:互联网我觉得是提高生产力的,我们现在做的风电的智慧风场,智慧风场一个最大的特点,实际上对于风的预测要预先预知。所以,我们现在可以利用大数据,明天什么地方刮来的风,几点到风场,风速多大,能发多少,对电网影响多大,对我的风场每一个风机能最大地把这个风的功率利用起来。所以,我们现在正在做这方面的研究。这是大数据的应用之一。
另外,大数据可以实现峰巅场无人值班,少人值守。可以大大减轻人。另外对设备健康的维护运行,它可以实时地进行自诊断,就像体检一样,对风机实时进行体检,什么时候可以带病工作,什么时候必须要检修。所以,我觉得互联网这块是有很大好处的,是能够提高生产力的。
董千齐:刚才几位嘉宾围绕着技术驱动力在绿色能源发展的过程中所起到的作用给我们进行了非常开诚布公的分享,也让我们对技术驱动力在新能源的发展过程中所发挥的角色,扮演的作用有了一个更明晰的认识。时间关系,我们这一回合的对话暂时到这里,再次感谢对话的5位嘉宾,谢谢各位。
(根据发言整理,未经本人审阅)