全球能源互联网比核聚变更值得期待

发布日期: 2016-05-09 信息来源: 媒体业务部

        在解决人类能源绿色终极来源方面,全球能源互联网比核聚变更具现实意义。全球能源互联网首先要获得全球主要国家的认可。其次,要建立更具体可实施的清晰技术路线图。该设计的实现与氢核聚变的应用在解决人类能源问题上具有同等量级的意义。

【人物介绍】

  卢强

  中国科学院院士,瑞典皇家工程科学院院士,清华大学电机系教授,第八、九、十届全国政协常委,第八、九届民盟中央副主席。

 

  “全球能源互联网具有解决全球能源绿色发展问题的终极意义”

  自工业革命以来,人类对化石能源无休止的大规模开采和使用,带来资源枯竭、环境污染、气候变化等诸多全球性问题。对化石能源的过度依赖所导致的高排放、高污染问题必须尽快解决。因此,人类需要一个绿色的能源终极解决方案。

  全球能源互联网具有解决全球能源绿色发展问题的终极意义,是一个革命性的创意,是一个顶层设计蓝图。该设计的实现与氢核聚变的应用在解决人类能源问题上具有同等量级的意义。氢核聚变俗称“人造太阳”。可控核聚变科学技术的突破尚属较遥远的未来,而全球能源互联网实施科技成熟度高,具有现实可行性,若能建成,各国受益。它将深刻改变世界能源发展格局。

  全球能源互联网首先要获得全球主要国家的认可。其次,要建立更具体可实施的清晰技术路线图。发展到全球能源互联网大数据平台和云计算的话,大家都要遵守共同制定的有关规则。当然提出全球能源互联网的国家和企业集团及专家本人将在规则制定上起主导作用。谁主导了规则的制定,谁就占领了制高点。

  随着我国能源绿色发展战略的不断实施,电网将接入大量的分布式新能源,若处理不谨慎,就可能出现影响电网安全的多个“蚁洞”。如果没有部署专用光纤网络,而是采用通用因特网连接,病毒就有可能通过这些“蚁洞”侵入电网调度控制系统,这种危险是存在的。

  为了保证万无一失,最基层的风电场、光伏电站以及其他新能源终端,在与配网调度通信时,都禁止使用通用互联网络,将物理隔离进行到“底”,不留任何洞隙。

  简言之,我国电力系统调通核心网络必须形成三维信息无孔的“通信岛”。岛内有发达的专用光纤网络形成大数据的上下左右传递。任何企业和个体都不可为了图省事、图方便、图省钱而破坏这一铁规!

  “未来的能源革命有两大技术支撑,即储能与太阳能”

  在我看来,未来电力系统将呈现大集中与广分布并存的多元化特征。相对而言,分布式能源的发展会得到政府和公众的更多关注。我十分同意诺贝尔物理学奖获得者、前美国能源部部长朱棣文教授的看法。而且我国专家们一直也是这样认为的:未来的能源革命有两大技术支撑,即储能与太阳能。

  在能源互联网背景下,发展太阳能、风能等新能源,一定要配套以储能设施。在微电网的定义里,关键的问题就是储能,没有储能只能叫硬性电网,有了储能才能变成柔性电网,才能很好地和用户互动,进而达到趋优化运行的目标。

  在大规模储能领域,压缩空气储能是一种很好的储能方式,它将弃光、弃风、弃水或低谷电通过空气压缩机把电能转换为分子势能存入压力储气装置,待发电时通过高压空气的释放,驱动透平机带动发电机发电。在国家电网公司支持下,一项500千瓦压缩空气储能试验电站,由清华大学能源互联网创新研究院所研发,已在芜湖市成功运行一年半。

  压缩空气储能技术对于消纳新能源、削峰填谷、节能减排、增加有功功率和无功功率的旋转备用以及黑启动等方面皆具有重大意义。同时,压缩空气储能技术的大力度推广和应用需大量采用管线钢储气,是对“去库存”决策的积极响应,与此同时还可以带动我国以钢铁为主要原料的设备制造业的继续发展,且对“一带一路”沿线沿路国家微电网发展具有不可低估的价值。由于这一技术直接应用压缩空气无需补燃,无任何污染排放和碳排放,有助于雾霾治理和低碳发展。未来更可以通过碳交易,销售碳减排指标,实现低碳发展。

  这项在国家电网公司支持下所取得的创新成果,已获中美两国发明专利受理。它已形成从100千瓦到5万千瓦的系列产品,待在我国工程化的示范工程落地后,除在国内推广应用外,以其性价比的优势,应该能接到国外订单,那便是一项由中国制造向中国创造转化的又一范例,建议列入国家“十三五”规划的重大试验示范项目。

  对于电化学储能需加强研究,以磷酸铁锂电池为例,应力争在以下几个领域实现突破:一是在对温度的敏感性方面;二是在充电次数及寿命提高方面;三是要突破不能深放深充的瓶颈;四是要解决好电池的后处理问题。

  实际上,磷酸铁锂电池更适合应用在交通系统,特别是在为风景区的交通工具提供动力以替代柴油发动机方面。而在大规模储能领域,如上所述则应大力推广以压缩空气储能为代表的储能技术的应用。这项技术尤其对解决新能源消纳问题,以及为有人驻守岛礁提供稳定的能源供给方面,有着极为重大的意义,堪称一举多得,故应加速推广这一自主创新技术的应用。

  (转载于2016年4月27日《亮报》)

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