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电力将是未来零碳社会的最主要能源形式;
以风、光为代表的低碳能源占比需大幅度提升;
能源的生产、传输和使用效率要持续改善;
能耗需要控制,但减碳不等于减能,且能源成本应继续降低;
能源网络数字化必不可少。
想要实现这种能力迁移,还需要解决大量技术障碍,但从基本模型上来看,能源网络与芯片设计的确具有很多契合点,可以从芯片技术中汲取灵感与经验。
极安全容易理解,安全是电网级储能技术的前提,电网级储能的规模大、能量高,一旦安全发生问题,后果难以想象。据不完全统计,仅2021年,中国、韩国、澳大利亚、美国就发生了近10起储能电站事故,其中不乏燃烧多日,甚至发生爆炸的案例。这些都在警示储能领域,安全是第一位的,现有技术下,在储能场景下,锂电池的安全性堪忧。
易获取在此前讨论储能技术时探讨不多,但这一点其实非常重要。以目前对未来能源网络的判断,储能的规模将是天文数字,对原材料的需求也巨大,如果储能技术需要的原材料不易获取,储能技术的落地就无从谈起。而锂电池所需的锂资源储量有限,中国企业用锂主要靠进口。过去一年,碳酸锂的价格暴涨了10倍。
易获取还有另一层含义,即储能技术易获取,容易产业化,适应多种环境,能广泛部署。储能技术的部署便利性直接决定了能源网络数字化的深度,只有储能技术可以向前部署,靠近用户,才能扩大能源网络数字化的操作空间,使之惠及更广大用户。
数字化水平是储能技术的代际标识,比如抽水蓄能电站和飞轮储能这些传统且成熟的储能技术如若有了数字化能力的加持,也能贡献于未来的能源网络、发挥出更大的作用。
大容量更好理解,以计算机为例,谁不想内存越大越好,硬盘越大越好,储存能力总是多多益善。同样在能源网络中,储能的容量越大,能源网络的优化空间就越大。这其中的限制条件就是成本,包括储能技术和产品自身的成本,以及部署储能涉及的土地等周边成本。
在芯片领域,技术的不断演进不仅能够带来性能的提升,也能够实现成本的“每18个月降低一半”,相信随着储能技术的不断发展,能源行业也会寻找到自己的“摩尔定律”,虽然其发展速率不会与半导体产业完全一致,但可以指引行业内所有相关方共同朝着同一目标前行。
储能技术已经成为世界技术竞争的重要领域。在国家发改委最新印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》中,明确了到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化应用的条件;2030年,新型储能全面市场化发展。由此可见,政策、市场和技术领域都已经形成共识——多样化的储能是能源网络数字化的重要基础设施。而在基础设施问题解决后,能源网络能爆发出怎样的发展潜力呢?