V2G技术可能会解决中国面临的可再生能源储存问题
2017-08-03
近日,来自中国一家有影响力的政府规划机构的官员在华盛顿哥伦比亚特区表示,中国可能会利用一股预期的电动车热潮来稳定严重依赖风能和太阳能的电网。
中国国家可再生能源中心主任、国家发展改革委员会能源研究所副所长王仲颖表示:“在未来,我们认为,电动汽车可能会对电力系统的稳定性和可靠性作出巨大贡献。”
王仲颖在未来资源研究所(Resources for the Future)举办的午餐会上说,中国不会把可再生能源的成本视为它得到广泛采用的一大障碍。未来资源研究所是美国的无党派环境研究组织。
“可再生能源发展项目面临的最大挑战不是经济问题,而是技术问题。可变因素。可变因素才是我们面临的最大问题,”王仲颖在解释可变因素时这样说道:“有风有阳光时,我们有电;相反,没风没阳光,也没有电。”
但如果中国电动汽车的保有量足够多——这可能意味着仅在北京,新增电动汽车的数量就多达500万辆——那么在阳光明媚或者有风的时候,分布式排列的蓄电池可以收集电能,在乌云密布、空气流动性差的时候,将电能反馈回电网。
由王仲颖指导的研究报告《中国2050高比例可再生能源发展情景及路径研究》于上周发表。该报告为中国规划了一条路线,到2050年,中国对煤炭的依赖度大幅降低,可再生能源发电占比达到85%,以及将温室气体排放量减少60%。
该研究借助了所谓的“汽车到电网”技术(Vehicle-to-Grid,简称V2G),这项技术是受太阳能电池板价格低廉以及美国加州和德国等地清洁能源政策影响而出现的一个出人意料的边际效应。
报告指出,中国和丹尼尔˙科曼(Daniel Kammen)等西方国家的清洁能源专家一样都在关注着同样的发展项目,科曼上周在芝加哥大学露面时讲述了太阳能热潮带来的意想不到的影响。
科曼说:“加州、孟加拉国、德国和意大利将要上线的大量太阳能发电项目意味着,这个世界被彻底改变了。”
“目前在制订了最为环保的能源政策的地方,午后会出现用电高峰,这些恰恰是过去电力价格最昂贵且最不环保的地区,”他说,“现在,我们其实希望人们在傍晚充电。这听上去非常混乱,而且根本不符合我们的设想,但事实上,它却代表了低成本太阳能为世界众多地区带来的变化。”
电力消费者可以在午后储存大量的电能,等到供应下降、需求上升的时候,向电网销售。如果他们拥有电动汽车,那么他们没必要去购买另外的设备来这么做。
“你可以把一个大容量蓄电池放到你家或者企业的地下室,但你也可以用你的电动汽车,通过它的移动储存系统,你可以开车到处转悠。”它们的名字有日产聆风(Nissan Leafs)、雪佛兰沃蓝达(Chevy Volts)、特斯拉(Teslas)和普锐斯(Priuses),五花八门。现在,你可以将电能反向销售给电网。
王仲颖说,续航里程为250公里的电动汽车可以储存40千瓦时的电力。因此,要想平衡风能和太阳能发电中的变化,500万辆电动汽车可以稳定北京的电网,他说,预计到2030年,北京的汽车保有量将从600万辆增加至1000万辆。
他又说,如果电动汽车的续航里程增加一倍至500公里,那么只需200万辆电动汽车就可以储存足够的电力。
据王仲颖说,每台电动汽车的造价——在中国,大约是4万美元——依然是一项挑战,但中国可能会通过补贴汽车的蓄电池,来降低价格。
《中国的高比例可再生能源路径研究》与美国能源部(U.S. Dept. of Energy)的多项研究类似,后者也为美国绘制出了节能路线图,到2050年,将温室气体排放量减少80%以上。
美国的研究预测,到2050年,太阳能和风能将满足美国一半的能源需求,另外,为抵消可变因素的因素,还将采用抽水蓄能和压缩空气储能系统。
虽然大容量电池系统被认为太贵,而不具有经济可行性,美国能源部能源效率和可再生能源办公室首席科学官塞缪尔˙鲍德温(Samuel Baldwin)如是说,但美国的研究并没有预先考虑到电动汽车提供的“分布式储能”方案。
鲍德温说:“我预计,电池储能,比如电动汽车或者固定式蓄电池,会像中国的这项研究中提到的那样,将发挥更重要的作用。”
然而,它在中国将发挥多么重要的作用,至今仍不确定。中国国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰说,中国眼下的当务之急是发展经济。中国国家应对气候变化战略研究和国际合作中心也直属于其发改委。
到2049年,是中华人民共和国成立100周年,其国民希望生活水平能与大多数发达国家相当。
“到2050年,中国希望跻身发达国家的行列,”李俊峰说,“那才是首要任务。”
乔治城大学科学、技术和国际关系副教授教授乔安娜˙刘易斯(Joanna Lewis)指出,《中国的高比例可再生能源路径研究》是“颇有远见的设想”。但中国的政治当局是否会采纳发改委的观点,让我们拭目以待。
“我们希望这项研究可以影响政府的第十三个五年计划和2050年能源战略,”王仲颖说,“那是非常重要的。”