社评:中国努力解决电力生产与消费不对称
传统的方式多种多样。譬如,通过修建储水池,在不需要电力的时候,蓄水;需要电力的时候,放水。通过修建大量的排水管,消化一部分电力,解决清洁能源开发利用中存在的问题。再譬如,可以通过制造蓄电池,形成新的发电站,清洁电力进入蓄电池储存起来,等到使用电力的时候,蓄电池发电。当前世界各国主要采用这种储存电力的方式。这样做的后果是,一方面需要生产大量的蓄电池,而蓄电池本身存在环境污染问题;另一方面,蓄电池反覆充电,使用寿命受到局限。更重要的是,由于蓄电池本身制造成本相对较高,因此,采用这种方式,实际上是在发展清洁能源的同时,产生新的环境污染。
能否在传统蓄电池思路之外,开辟一种新的清洁能源储存方法呢?中国科学家吸收世界各国先进经验,采取一种压缩空气储存技术,也就是在电力富余的时候,将空气压缩储存起来,等到需要电力的时候,将压缩空气转化为能源使用。
事实上,早在若干年前,中国科技工作者就已经开发出压缩空气汽车,充分利用压缩空气产生的能量,储存电力,使用的时候,释放出能量,满足人们的需要。
这项技术具有极大的潜力。和传统的蓄电池相比,这项技术不会出现环境污染问题。与蓄水发电站相比,这项技术的投资规模相对较小,而且电能消耗相对较少。因此,具有广泛的应用前景。
压缩空气技术,不是前沿科学技术。压缩空气技术实际上就是将空气压缩到容器中,等到用电高峰时,释放出来发电。这项技术可以压缩普通空气,也可以压缩二氧化碳。如果压缩二氧化碳,那么,可以把二氧化碳变成液体,这对于减少二氧化碳气体的排放,具有非常重要的现实意义。换句话说,如果采用压缩空气技术,将二氧化碳变成液体存储,不仅可以充分利用二氧化碳的特征,储存电力,而且更重要的是,可以减少二氧化碳气体排放,这对于中国减少二氧化碳气体排放的战略目标实现,具有非常重要的现实意义。
空气压缩技术,不是一个复杂的技术,关键就在于安全性问题。中国已经建成国际上容量最大、功能齐全的压缩空气储存能量系统。《中国日报》等新闻媒体报道,贵州毕节的先进压缩空气储能装备已经投入使用,可以将电力转化为压缩空气,必要的时候,可以将压缩空气释放出来,从而产生新的能量。
这说明中国在清洁能源生产和储存方面,已经走到了世界的前列。清洁能源的不确定性和不稳定性,已经成为制约清洁能源发展的最主要因素。中国开发的空气压缩技术不会产生环境污染问题,可以充分利用空气压缩方式暂时将电力储存起来,等到需要电力时候,可以将压缩空气转化为新的电能。
这种利用中间介质储存电力的做法,可以让不稳定绿色电力走进千家万户,可以使中国的清洁能源产业实现快速发展。
可以设想,如果不断转动的风车发出的电力,可以储存起来,太阳能转化为电力,储藏起来的时候,人们就不再担心电力短缺的问题。
数字社会,离不开电力。数字社会,可以为清洁能源发展提供可靠的保障。采用人工智能技术和数据库,可以随时了解风力发电和光伏发电的变化情况,并且及时将多余的电力储存起来,这对于电网的安全运行具有非常重要的意义。
中国已经在全国各地建设若干“柔性变电站”,也就是充分利用人工智能和大数据库,及时了解发电情况,并且根据电力的使用情况,及时地将一部分电力储存起来。这样一方面可以确保整个电网的安全稳定运行,防止用电负荷突然变化,给电网带来巨大的损害;另一方面也可以为电力的储存提供准确的数据。
清洁能源发展是一个系统工程。发达国家之所以在清洁能源发展问题上喋喋不休,一方面是因为他们已经进入后工业化时代,能源需求发生了变化;另一方面则是因为他们已经掌握了相关技术,希望通过减少二氧化碳气体开放,迫使发展中国家购买他们的技术和设备。虽然发达国家承诺每年向发展中国家提供千亿美元的清洁能源支持资金,但是,从以往的情况来看,西方国家总是“口惠而实不至”,依靠西方国家解决能源转换问题,增加清洁能源的比例,是典型的与虎谋皮。
2021年中国一些地方出现的电力短缺现象,再一次向人们敲响警钟。如果不解决清洁能源可持续发展问题,那么,减少二氧化碳气体排放,大力发展清洁能源,有可能导致整个国家的电力供应不稳定。
为了解决国家电力安全问题,中国电力主管部门依靠科技创新,建设了世界上第一个特高压输变电网络,将西部的清洁电力源源不断地输送到东部地区。但是,这项技术本身需要巨大的投入,使用维护过程中同样需要持续不断的资金投入,因此,如何在清洁能源发展过程中,降低成本,减少不必要的浪费,成为决策者必须考虑的问题。
清洁能源具有一定的普遍性,无论是光伏发电还是风力发电,都可以就地取材。如果鼓励国家机关企事业单位充分利用自己的建筑设施,建设光伏发电系统,那么,就可以节约能源。这对于我国实现二氧化碳排放目标,具有非常重要的现实意义。
只要依靠科技创新,大力推广分布式发电系统,有条件单位安装光伏发电设备,那么,不仅可以解决清洁能源短缺问题,而且更重要的是,可以培养单位工作人员的节能环保意识。可以设想,如果单位购买分布式光伏发电设备,就必须重视成本问题,投入产出计算中,可以了解单位节能降耗工作是否到位。
随着储能技术的不断发展,中央有必要鼓励企业开发一体化分布式发电系统,在部分城市大力推广。如果城市大型机关企事业单位建设自己的一体化分布式发电系统,那么,储存的电力不仅可以供本单位使用,关键的时候,可以支援其他单位。这对于减少中国二氧化碳气体排放,对于中国绿色能源产业发展,具有非常重要的战略意义。
总而言之,清洁能源产业是一个充满前途的产业。发展中国清洁能源产业必须从以下几个方面入手:第一,必须坚持以人民为中心的发展理念,群策群力,集思广益,利用一切条件,开发清洁能源。现在城市高楼大厦鳞次栉比,一些城市建筑富丽堂皇,“热岛效应”导致对电力的需求增加。如果能够改造城市的建筑,把建筑物玻璃变成发电设备,并且在楼顶建设压缩空气储备能源系统,那么,单位二氧化碳排放量必然会大幅度下降。今后国家可以对大型机关企事业单位的二氧化碳排放量进行考核,凡是依靠科技进步,减少二氧化碳气体排放的单位应当受到嘉奖;凡是二氧化碳气体排放增加的单位,应当受到批评和惩罚。
其次,国家应当大力推广空气压缩储能技术,防止在电力储备方面出现第二次污染。生产可靠的压缩空气设备,利用压缩空气技术,储存电力,可以节约资源,减少污染。建议科技主管部门采取强有力的措施,在全国各地推广空气压缩技术,生产可靠安全的空气压缩设备,与中国光伏发电设备相配套,形成独具中国特色的一体化分布式光发电系统。
传统的方式多种多样。譬如,通过修建储水池,在不需要电力的时候,蓄水;需要电力的时候,放水。通过修建大量的排水管,消化一部分电力,解决清洁能源开发利用中存在的问题。再譬如,可以通过制造蓄电池,形成新的发电站,清洁电力进入蓄电池储存起来,等到使用电力的时候,蓄电池发电。当前世界各国主要采用这种储存电力的方式。这样做的后果是,一方面需要生产大量的蓄电池,而蓄电池本身存在环境污染问题;另一方面,蓄电池反覆充电,使用寿命受到局限。更重要的是,由于蓄电池本身制造成本相对较高,因此,采用这种方式,实际上是在发展清洁能源的同时,产生新的环境污染。
能否在传统蓄电池思路之外,开辟一种新的清洁能源储存方法呢?中国科学家吸收世界各国先进经验,采取一种压缩空气储存技术,也就是在电力富余的时候,将空气压缩储存起来,等到需要电力的时候,将压缩空气转化为能源使用。
事实上,早在若干年前,中国科技工作者就已经开发出压缩空气汽车,充分利用压缩空气产生的能量,储存电力,使用的时候,释放出能量,满足人们的需要。
这项技术具有极大的潜力。和传统的蓄电池相比,这项技术不会出现环境污染问题。与蓄水发电站相比,这项技术的投资规模相对较小,而且电能消耗相对较少。因此,具有广泛的应用前景。
压缩空气技术,不是前沿科学技术。压缩空气技术实际上就是将空气压缩到容器中,等到用电高峰时,释放出来发电。这项技术可以压缩普通空气,也可以压缩二氧化碳。如果压缩二氧化碳,那么,可以把二氧化碳变成液体,这对于减少二氧化碳气体的排放,具有非常重要的现实意义。换句话说,如果采用压缩空气技术,将二氧化碳变成液体存储,不仅可以充分利用二氧化碳的特征,储存电力,而且更重要的是,可以减少二氧化碳气体排放,这对于中国减少二氧化碳气体排放的战略目标实现,具有非常重要的现实意义。