12月3日,第14屆中美綠色能源高峰論壇之電化學儲能技術論壇聚焦“碳中和”熱點,探討數字化技術下的儲能發展。CUSPEA(中美聯合培養物理類研究生計劃)學者協會副會長、中國首席經濟學家論壇碳中和研究所所長、聯科熙和能源科技董事長龐陽表示,未來的經濟形態是數字經濟,數字經濟需要新的能源形態,也就是數字能源。數字儲能可以將光伏和風能從輔助能源變成未來的主流能源,未來數字儲能將進入各行各業。
CUSPEA學者、美克生能源創始人兼首席科學家、上海伏達儲能數字化研究院院長嚴曉表示,數字化打通儲能系統全產業鏈,同時打通價值鏈,“有了數據以后,在能源使用過程中發現問題,可以反饋到源頭,改進生產制造。”
數字經濟與數字能源幫助實現碳中和
龐陽分析了碳中和市場潛在規模,并以數字經濟、數字能源的方式尋找碳中和發展的突破口。
化石能源是人類產生碳排放的主要來源。龐陽表示,如果把煤炭、天然氣、石油的能量折算成電,相當于24萬億度電,其中88%用于能源,12%用于化工材料,能源消耗總量約21萬億度電。按照0.611元/度的電價以及5%的回報率,“需要263萬億元的投入才能夠把化石能源徹底取代掉。20年之內如果替代50%,每年需要超過6萬億元的投入。因此要實現碳中和,這不純粹是個技術問題,它還需要非常強的金融環境,因為金額非常大。”龐陽在第14屆中美綠色能源高峰論壇之電化學儲能技術論壇上分享《數字經濟與數字能源》演講。
龐陽在第14屆中美綠色能源高峰論壇之電化學儲能技術論壇上分享《數字經濟與數字能源》演講。
龐陽表示,未來要實現碳中和,做到每年6萬億元規模的市場,就必須要形成一個大類金融資產。“能夠打造這樣大類金融資產的企業,未來就有可能會加入到新能源頭部企業的行列里。”如何才能做到這一點?龐陽表示,經濟轉型和能源分不開,數字經濟和數字能源是非常重要的方向。未來的經濟形態是數字經濟,數字經濟需要新的能源形態,也就是數字能源。
從技術角度來看,“電力系統最初是分布式,現在匯聚成集中式的大電網,目前正朝新能源混合式的電力系統發展,也就是分布式光伏加上分布式儲能,未來就有可能形成新能源微網系統。微網系統是分布式,但未來用互聯網技術把所有微網體系協同管理,形成一個大網絡,也就是云電廠。”
龐陽表示,在這樣的環境下就形成了全新的集中式電網系統。在當前的能源體系中,用戶用電時并不清楚這是綠電還是來自火力發電;但在數字能源體系中,兩者有可能區分,綠電和火力發電的電價不同,這對碳中和、碳計量非常重要。數字儲能可以將光伏和風能從輔助能源變成未來的主流能源,未來數字儲能將進入各行各業。
從金融角度來看,數據是鏈接實體經濟和金融的紐帶,龐陽表示,資產證券化可成為金融市場通向數字經濟的橋梁,資產證券化可為中國碳中和項目形成完整的資金鏈。“供應鏈金融證券化、融資租賃證券化,再加上基礎設施REITs,可以形成一個完整的資金鏈。結合技術、政策,再結合合適的金融市場,我們實現碳中和完全是可能的。”
數字化如何提高儲能系統安全
鋰離子電池是一個復雜的電化學系統。當前,鋰電池儲能產業發展面臨四大挑戰。一是鋰電池安全性差,故障機理不明。二是鋰電池運檢缺乏可依據的規范,傳統運檢方式耗費3-5天,成本高、費時費力。三是電池實際使用壽命遠低于理論壽命。四是新型電力系統里的儲能如何產生盈利。
數字化如何提高儲能系統安全?嚴曉表示,數字化打通儲能系統全產業鏈,同時打通價值鏈,“有了數據以后,在能源使用過程中發現問題,可以反饋到源頭,改進生產制造。”嚴曉在第14屆中美綠色能源高峰論壇之電化學儲能技術論壇上分享《電化學儲能數字化生態建設》演講。
嚴曉在第14屆中美綠色能源高峰論壇之電化學儲能技術論壇上分享《電化學儲能數字化生態建設》演講。
嚴曉長期關注鋰電池全產業鏈的價值創造,研究鋰電池全生命周期尤其是老化過程中關鍵電池參數的變化規律和“免拆解”對整個電池包在電芯層面進行快速檢測分析KBP(電池關鍵性能參數,Key Battery Parameter)及其一致性的方法。
他表示,鋰電池在中國的使用量大,安全問題也多,應掌握底層檢測方法,“我們開發了一種方法免拆解的檢測方法,相當于電動汽車一邊充電一邊做檢測,充完電捕捉電芯數據進行數字化分析,形成一系列安全指標。沒有數字化,免拆解做不了。”
嚴曉表示,下一步將從微觀層面了解參數與電池老化機理的關系、哪些參數會產生安全隱患。上海伏達儲能數字化研究院未來將圍繞儲能應用實踐,提升對實踐需求的認知,同時解決儲能應用的共性問題。電池儲能是一個多學科跨行業的新興技術,伏達研究院將對接不同行業儲能應用場景,圍繞高能耗行業對低碳數字化轉型的需求,協同行業專家挖掘行業痛點,逐漸形成符合行業發展實際需求的最佳實踐,進而轉化成可復制、可推廣的應用實踐方案。
美中綠色能源促進會和上海伏達儲能數字化研究院共同舉辦此次綠色能源領域的國際論壇。論壇分“CUSPEA學者話數字儲能”“儲能應用的新業態、新模式”“電化學儲能安全”和“儲能金融、電力交易和零碳轉型”四個模塊,提升對儲能行業的認知,協同推動儲能產業的可持續發展。
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