充電網(wǎng)只有融合到微網(wǎng)才具有意義

 

近年來(lái)，在國(guó)家政策的扶持之下，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，越來(lái)越多的車企進(jìn)入該行業(yè)并開發(fā)制造新能源汽車。新能源汽車的出現(xiàn)和發(fā)展大大促進(jìn)了我國(guó)從汽車大國(guó)向汽車強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。但是，與此同時(shí)，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)中存在的問題也很多，如電池續(xù)航里程不夠、充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施不足等。我們應(yīng)當(dāng)如何解決存在的問題，進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)、健康發(fā)展？

 

對(duì)此，陳清泉院士指出，現(xiàn)在新能源汽車發(fā)展的最大障礙是續(xù)航里程以及與傳統(tǒng)汽車的性價(jià)比比較的問題。其中一個(gè)是充電站不夠，還有電池的性能與價(jià)格還不能滿足大眾的需求。對(duì)于充電站不夠的問題，其實(shí)我們需要建的不是充電樁，而是充電網(wǎng)。充電樁和充電網(wǎng)的區(qū)別在于前者是配網(wǎng)下面的設(shè)備，受配電網(wǎng)的控制；而充電網(wǎng)，是一群充電樁形成的網(wǎng)絡(luò)，是微網(wǎng)的組成部分，充電網(wǎng)可以和配電網(wǎng)交互，利用晚上電網(wǎng)低谷充電，即使不用電網(wǎng)高峰充電，也可以利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、儲(chǔ)能設(shè)備充電。

 

充電網(wǎng)只有融合到微網(wǎng)中才有意義。新能源汽車跟傳統(tǒng)能源最大的區(qū)別是，電力是二次能源，不是一次能源。對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，新能源汽車是柔性的負(fù)荷，可以通過新能源汽車削峰填谷，從而調(diào)節(jié)和改變能源的結(jié)構(gòu)。

 

至于新能源汽車行駛里程的顧慮，不僅需要靠動(dòng)力電池技術(shù)和燃料電池技術(shù)的不斷進(jìn)步來(lái)解決，也要靠分析出人的行為、能源和信息三者相互關(guān)系的優(yōu)化，包括能源網(wǎng)格化和超算信息網(wǎng)格化的結(jié)合，也包括建設(shè)各種充電樁和充電網(wǎng)，固定式、移動(dòng)式、換電池、無(wú)線充電等。動(dòng)力電池和燃料電池是互補(bǔ)的，并不是相互對(duì)立的。短途小型新能源車使用動(dòng)力電池更加經(jīng)濟(jì)，長(zhǎng)距離載重汽車則用燃料電池更劃算。隨著電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，能量密度、功率密度將不斷提高，成本也將不斷降低，新能源汽車性價(jià)比將越來(lái)越高。

 

汽車革命與能源革命信息革命聯(lián)動(dòng)

 

在談到應(yīng)當(dāng)如何解決產(chǎn)業(yè)中存在的深層次矛盾時(shí)，陳清泉院士進(jìn)一步指出，新能源汽車是顛覆性產(chǎn)業(yè)，它不僅僅是交通工具，也是能源、信息、人文的載體。因此，我們發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)，要高瞻遠(yuǎn)矚，把目光放長(zhǎng)遠(yuǎn)。實(shí)現(xiàn)汽車強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)只是第一步，更應(yīng)充分利用新能源汽車產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)，撬動(dòng)最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

 

當(dāng)前，中國(guó)能源市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)體系深層次的問題仍很突出，科技創(chuàng)新在能源發(fā)展中的作用還不顯著，長(zhǎng)期形成的粗放發(fā)展方式亟待轉(zhuǎn)變。新能源汽車充電樁被列入新基建是一個(gè)有利的契機(jī)。我們應(yīng)當(dāng)以此為抓手，將汽車革命、能源革命、信息革命聯(lián)動(dòng)起來(lái)，進(jìn)一步推動(dòng)能源網(wǎng)、交通網(wǎng)、信息網(wǎng)、人文網(wǎng)的四網(wǎng)融合發(fā)展，進(jìn)而打造我國(guó)的智慧能源系統(tǒng)，以科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)能源事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

 

陳清泉院士提出的“四網(wǎng)四流”能源供給側(cè)改革的創(chuàng)新思想，即實(shí)現(xiàn)能源網(wǎng)、交通網(wǎng)、信息網(wǎng)、人文網(wǎng)的四網(wǎng)融合以及能源流、信息流、物質(zhì)流、價(jià)值流的四流融合，助力孵化更多融合技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。

 

據(jù)悉，陳清泉院士團(tuán)隊(duì)已創(chuàng)立了四網(wǎng)四流融合的理論基礎(chǔ)，也就是將廢棄的能源變成有用的能源，并提出儲(chǔ)能熵的概念，以及智慧能源系統(tǒng)的智慧度指數(shù)，開發(fā)利用邊緣云計(jì)算結(jié)構(gòu)的能源操作系統(tǒng)，開發(fā)能源幣系統(tǒng)以便進(jìn)行能源更快、更安全、更有效地交易。在此理論基礎(chǔ)上，國(guó)家能源集團(tuán)北京低碳清潔研究院建立了示范與驗(yàn)證，開發(fā)了能源操作系統(tǒng)，并將在示范的基礎(chǔ)上，在一些地區(qū)落地試點(diǎn)實(shí)踐。

 

陳清泉院士指出，四網(wǎng)四流融合實(shí)際上是將能源革命、汽車革命、信息革命聯(lián)動(dòng)起來(lái)，產(chǎn)生更大的效果。其主要載體是智慧綜合能源服務(wù)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車和智能網(wǎng)聯(lián)建筑。

 

第一，智慧綜合能源服務(wù)將是實(shí)現(xiàn)四網(wǎng)四流融合全新的有效載體，是電力市場(chǎng)改革出現(xiàn)的新空間，也是未來(lái)能源服務(wù)領(lǐng)域新的增長(zhǎng)點(diǎn)和制高點(diǎn)。

 

第二，智能網(wǎng)聯(lián)汽車不僅是交通工具，而且是物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)、大數(shù)據(jù)的源泉、寬帶移動(dòng)的智能終端、5G通信的推動(dòng)者，智能網(wǎng)聯(lián)汽車本身又是計(jì)算機(jī)和移動(dòng)分布能源。

 

第三，智能網(wǎng)聯(lián)建筑不僅是建筑物，因?yàn)樗捎霉夥澹妥兂闪酥悄馨l(fā)電廠，除了供給建筑本身的電力外還可以電制氫，成為光、儲(chǔ)、氫、充的載體，微網(wǎng)和納米網(wǎng)的組成部分。

 

陳清泉院士表示，四網(wǎng)四流的融合發(fā)展可以將汽車革命、能源革命、信息革命聯(lián)動(dòng)起來(lái)，產(chǎn)生更大的效果。汽車革命一定要和能源革命、信息革命聯(lián)動(dòng)起來(lái)，三個(gè)革命的基礎(chǔ)建設(shè)也要聯(lián)動(dòng)起來(lái)。能源的網(wǎng)格化和信息的網(wǎng)格化要結(jié)合，才能發(fā)揮更大的效益。

 

“四網(wǎng)四流融合可以解決四大矛盾——新能源和化石能源的矛盾、一次能源和二次能源的矛盾、集中能源和分布能源的矛盾、電力能源和化工能源的矛盾。不同能源結(jié)構(gòu)間的耦合優(yōu)化，將廢棄的能源變得有用，同時(shí)達(dá)到碳平衡，也就是將能源生產(chǎn)和消費(fèi)當(dāng)中產(chǎn)生的二氧化碳和氫結(jié)合產(chǎn)生合成燃料。”陳清泉院士說(shuō)。

 

現(xiàn)在是智慧能源項(xiàng)目推廣的最好時(shí)機(jī)

 

目前，國(guó)家已經(jīng)建立了55個(gè)智慧能源示范項(xiàng)目，23個(gè)多能互補(bǔ)項(xiàng)目。不過，根據(jù)陳清泉院士的標(biāo)準(zhǔn)，這些項(xiàng)目還不是真正的智慧能源，因?yàn)樗鼈冏⒅氐氖切畔⒒腔勰茉词且此懿荒馨褯]用的能源變成有用的能源。“一定要有能源和物質(zhì)的融合與耦合。另外，在智慧能源系統(tǒng)里面，一定要能夠把能源轉(zhuǎn)化為物質(zhì)來(lái)儲(chǔ)存。這種儲(chǔ)存不僅僅是依靠電池，而是靠各種能源交互優(yōu)化，包括把能源變成物質(zhì)（電制氫），要下苦功夫分析出其機(jī)理。”陳清泉院士指出。

 

陳清泉院士還指出，做好能源與互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展，現(xiàn)在是最好的機(jī)遇。因?yàn)橹袊?guó)有巨大的市場(chǎng)，國(guó)家層面也有一系列的政策支持。因此，我們要抓住機(jī)遇，把智慧能源產(chǎn)業(yè)真正做起來(lái)。

 

“新能源汽車的網(wǎng)格化和信息的網(wǎng)格化需要結(jié)合，分布式能源和分布式超算需要結(jié)合，形成綠色產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)鏈新的增長(zhǎng)點(diǎn)。建議在國(guó)內(nèi)外有條件的地方，在演示項(xiàng)目的基礎(chǔ)上放大，建設(shè)示范項(xiàng)目，再逐步推廣。”陳清泉院士說(shuō)。