减碳不等于减能
双碳目标提出之初,很多人都将其理解为一种环保举措。事实上,双碳目标远远大于环保目标,后者通常需要花费额外成本才能达成更好状态,前者则让人们可以不受限的使用更便宜的清洁能源。如果将控碳简单等同于限制高碳能源的生产,就一定会引发诸如运动式减碳等问题,会对人类的生活和生产带来巨大负面影响。过去这一年发生的欧洲能源危机、中国拉闸限电现象,虽然成因复杂,但其中激进减碳措施的影响不容回避。
回顾文明史,人类社会的进步就意味着更多能源消费。原始社会使用天然可燃物,农业社会使用木柴,早期工业社会使用煤炭,成熟工业社会使用石油、天然气,每一次人类社会的大跨越,起点都是能源形式的改变。未来的零碳社会,也必将需要更新的能源形式来满足更多的能源需求,只依靠限制高碳能源的生产和使用,是不可能达到这一目标的。
想要实现这一目标,有两个切实可行的路径,一是加速重塑能源结构,降低高碳能源占比,增加低碳能源占比;二是提升能源使用效率,实现零碳电能。
将能源来源切换至电能为主是目前技术状态下的唯一方法。因为只有电能是多种来源的,只有电能可以进行网络配置,精准控制,也只有电能可以使用零碳方法直接生产。但是,人类想要实现零碳电能,困难超乎想象。欧洲能源危机、中国拉闸限电、美国德州大停电都证明,我们距离能源自由还有很长的路。在通往能源自由的路上,可再生能源发电、储能、能源网络数字化等技术难题等待着人类去攻克。
新思科技深入研究了整个能源数字化路径之后得出判断:在这些技术挑战当中,优先级最高、对整个能源网络影响最大的是储能技术。
储能——零碳社会的任督二脉
很多人都在谈能源网络的数字化,并且公认数字化是实现零碳目标的必备前提,因为只有数字化才能实现能源的精准控制与高效使用。但在目前的能源网络中,数字化技术的应用是碎片化的。很多物联网技术、智能控制技术都在发电、输电和用电设备中广泛应用,但整个能源网络的数字化程度却并不高,其中最主要的瓶颈在于当前能源网络缺失智能化储能这一重要环节。
能源存储对于整个能源网络的数字化究竟有多重要?它就相当于数据存储在芯片中的地位。数据存储和数据生产、数据传输、数据消费一样不可或缺,如今以芯片为核心的数字系统中,数据存储的容量、速度、安全性是任何计算任务得以实现的前提,而正是高容量、高速度和高可靠的数据存储,才支撑了当下庞大复杂的数字化应用。
传统电网几乎没有能源存储能力。仅有电力生产、传输和消费的电网,就如同一颗只有数据生产、传输和消费的模拟芯片,只能做一些手持计算器那样的简单工作,几乎无法承担任何智能化应用。而智能化运营是下一代能源网络的重要特征。为了实现这个目的,需要更先进的能源存储。如果储能这个环节是整个系统的短板,那么就难以进行有效的网络智能优化,能源网络的数字化就无法真正的落地。