新能源革命的技术瓶颈与路径：储能+氢能+智能
近日，2023中关村论坛在北京开幕，本次论坛由科技部、国家发展改革委、工业和信息化部、国务院国资委、中国科学院、中国工程院、中国科协、北京市政府共同主办，主题为“开放合作·共享未来”。中国科学院院士、清华大学教授、全国政协常委欧阳明高发表了《新能源革命的技术瓶颈与路径：储能+氢能+智能》的主旨演讲。
储能的成本随着现在技术发展持续降低，比如现在锂离子电池的储能成本已经降了很多，大概三五年前是接近2元/瓦时，寿命是3000-5000次，今年报价已经降到1元/瓦时，降了大约一半，而电池寿命则达到5000-10000次。
“一个是首次购买成本降低，另外一个寿命的延长也是降成本。”欧阳明高对每经记者表示，寿命延长意味着单次储能成本随之降低，电池的循环原先只有5000次，现在都1万次了，提高了一倍。像电池以前1瓦时都是1.8~1.9元，今年都已经1元了，寿命又在不断提升，这表明电池成本降得很快。
欧阳明高在主旨演讲中表示，当前的储能中抽水蓄能大约占75%，新型储能占比达到20%多，而在新型储能中94%都是依靠电池。
他表示，未来储能电池的寿命有望增加到10000-15000次，这表明我们储能的成本还将大幅下降，因为寿命增加，单次储能成本线性下降。
欧阳明高表示，目前抽水蓄能虽然占比很高，但未来会逐步降低，储能行业未来主体将呈现出短周期、小规模依靠电池，长周期、大规模主要靠氢能的格局。
当前储能发展得很快，将来电动汽车不仅是交通工具，还是用能、储能回馈能源的终端，也就是说电动汽车也将成为储能工具，它也是可再生能源的一部分，所有车用的电都可以上传。
欧阳明高在演讲中提到，现在我们有集中式储能电站和分布式电池储能之分，电动汽车在电池的安全性能方面相对来讲是比较好的，如果把电动汽车用来做分布式储能，安全性是好的，也不用重新买电池，成本也比较低。
对于储能电池的安全问题如何解决，欧阳明高对每经记者表示，还要继续做电池的研究，“现在我们很多人都在搞电池研究。”
中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长贺克斌作了《中国实现碳中和和清洁空气的协同路径》的专题报告。论坛期间，贺克斌接受了《每日经济新闻》（以下简称NBD）记者采访。
NBD：您提到要大力发展风光等新能源，如果要平衡风光的波动性，现在是不是可行的只有发展储能？
贺克斌：不是这样。集中式储能应该说是一个保底方案，更多的是要用需求侧来调动，比如虚拟电厂，像北京已经开始在做虚拟电厂的地方标准了。
有了虚拟电厂，电动汽车车主也可以往外卖电，假如以后电动汽车保有量非常高，就可以通过市场机制对电价进行调节，就像现在调节油价一样。如果电价每个小时都在变，就会引导电动车主在风光资源不足的时候向外卖电。
比如天气预报未来三天要下雨，光伏电价就可能上涨，车主可以提前把电动车充满电，如果日常使用电量较少，用不完这些电，在电价高的时候，车主就可以卖出一部分获得利润。
这不只是一个设想，国家电网已经在北京做了两年试验，据统计，一个车主通过这种方式一年可能能赚4000元。我了解到现在一些比较大的民企在虚拟电厂方面已经做到300亿市值的规模，所以这是解决风光等新能源波动的一个非常大的方面。第二，将来还有需求侧的韧性调节。比如我们这栋楼的空调关20分钟到半小时，大家不会觉得很热，家里的冰箱关20分钟食物也不会融化，如果能通过优化、轮流的方式操作，形成的电力资源与风光之间就可以互馈，所以通过需求侧来调节会有非常大的潜力。
目前从总量算下来，一些专家比较乐观，他们认为技术是现成的，交由信息、大数据采集等领域执行即可，但是电网专家还有一些顾虑。
我个人认为，国网相当于主力部队肯定要保留，要承担压舱石的作用，但是之后它逐渐要承担预备役的角色，一旦风光等新能源出现大波动，国网就要“放”电，稳定电价。但是要让大家在微网系统上大规模试验起来。现在国电投、国网、国电等央企也开始下场想要做一些微网的事。
另外，现在国家在推一些建筑整县装光伏，除了屋顶之外，还有侧立面，侧立面的建筑材料也有发电功能，包括窗户等，现在有些民企已经开始在做这方面工作。我相信在迭代几次以后，大规模的建筑材料也可以加入需求侧的调节，安装光伏设施后，将只有屋顶能发电变成六面体除了地面都能发电，这样可用的电量会大大增加。
所以整体上对未来我是持乐观态度的，技术上是有办法的。
NBD：您说的这些都是微网，它是不是只能解决一些小范围的波动？
贺克斌：通俗来说，就好像每个人都吃饱了，全社会也就不饿了。所谓的微网，就是比如这栋楼形成了一个微网，当每个微网都比较稳定的时候，全社会缺电的几率就非常小。
NBD：去年有些地方水电缺乏造成供电方面缺口很大，这种情况能通过需求侧的方式来调节吗？
贺克斌：首先要搞清去年的实际情况。去年7月当时有些省份的蓄水标准已经超过了防汛标准，为迎接汛期放了一部分水，但是放水之后上游又没有下雨，这是第一个问题。
第二，要弄清水电省份电力外输的具体情况。有些省份不是自己的电不够用，而是叠加外输因素后，造成了电力紧张。
实际上，到目前为止，有些省份的水电并没有体现出绿电价格，还是按照正常的电价出售，将来如果我们形成全国一盘棋，形成新能源为主体的新型电力系统以后，去年那种现象都会有办法解决。
中国科学院院士徐春明发表主旨演讲表示，可再生电力的强波动性、不稳定性和化工过程所需要的安稳，“长满优”的稳定运行，唯一的选择就是储能。
“大家知道储能现在也很热，我们熟悉、比较多采用的是机械储能、抽水储能、压缩空气等方式，近年来发展很快，但也受限于区域、条件的限制，有时候不能很灵活地用于多个过程。”
徐春明说，电化学储能有比较大的发展空间，不过也有它自身的问题，比如说锂离子电池是当前常见储能方式所使用的重要材料，但是受限于资源和价格，也有它不足的地方。所以寻找一个低成本、大规模、长时间的储能过程很重要。
关于如何降低储能成本的问题，徐春明表示，降低储能成本的确是当前非常核心的一点，因为现阶段储能本身的效益空间还不够大，在这方面还需要通过进一步提高储能的效率、降低一些关键材料的成本来加以解决，同时还要考虑跟源端、荷端如何紧密结合，这是一个系统性的问题，也是未来较长一段时期储能行业需要不断提升的方向。
在采访中，徐春明还提到，随着“双碳”战略的实施，绿氢一定会发挥一个核心的作用，但是绿氢严格来讲是以电解制氢为主的路线，目前还处于刚起步的阶段，尽管各方面投入大量的研发，产能也在快速发展，但以目前产能来讲差得还比较多，因此行业发展空间很大。
“也正因为这样，我想绿氢在未来我们‘双碳’目标的实现过程中还有很大空间，从这方面来讲还任重道远，当然也意味着机遇多多。”徐春明说。
谈及绿氢技术未来的发展方向，徐春明表示，电解制氢最重要的是要规模化，它需要连续稳定的运行，规模越大越需要稳定。“在这个过程中还有很多难点，包括电解水如何进一步降低能耗、使它能够在成本上具有优势等，在这方面还有很多基础性、开发性的工作需要进一步完成。”
加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士陈忠伟表示，电化学储能是新能源应用中的重要保障。
评估电化学能源最重要的标准主要有四个参数，第一个是成本，第二个是安全性，第三个是能量密度，第四个是功率密度。在双碳背景下，需要考虑电池的可持续问题，包括材料的再生、能源与资源的相互平衡，以及能源与电池安全的相互平衡等。
中国工程院院士、苏州国家实验室主任徐南平表示，零碳能源是碳中和的基石与先导，零碳能源成本是国家竞争力和行业减排新技术应用的主要推动力。建议重点发展光伏、绿氢、大规模长时化学储能三大标杆技术，构建光电-储能-输电和制氢-储氢-运氢技术与装备体系。
