我國能源發(fā)展現狀
我國能源發(fā)展不平衡、不充分的現象比較突出，包括能源投資建設與能源消費需求不相協調，電源建設與電網建設不相匹配，煤電建設與可再生能源發(fā)展不相協調，體制機制與能源生產消費革命要求不相適應等等，能源平衡充分發(fā)展是建設現代化經濟體系的組成部分，也是建設美麗中國的必然要求，更是提升人民民生福祉實現中國夢的重要內容。
中國能源研究會常務副理事長、國家能源局原副局長史玉波指出，當前，能源領域面臨著全球新一輪科技革命和產業(yè)革命，正站在自身變革的起點，能源互聯網理念，先進信息技術與能源產業(yè)深度融合，將成為能源未來發(fā)展的主要特點。分布式能源、儲能、電動汽車等能源發(fā)展新業(yè)態(tài)正逐步成為能源領域新的關注點和增長點。能源管理體制創(chuàng)新、科技創(chuàng)新和產業(yè)實踐創(chuàng)新正為能源發(fā)展創(chuàng)造良好的外部環(huán)境和提供新的驅動力。
能源技術創(chuàng)新引領推動了產業(yè)革命，當前全球新一輪科技革命和產業(yè)革命加速興起，信息技術、生物技術、制造技術、新材料技術、新能源技術、人工智能等等重大顛覆性創(chuàng)新不斷涌現，這些創(chuàng)新技術與能源產業(yè)深度融合，能源互聯網、智能電網、分布式能源、大規(guī)模儲能、電動汽車、能源新材料等新產業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)層出不窮。
未來儲能與可再生能源結合是必然
1月1號的德國可再生能源滿足全天的需要，可再生電力滿足德國全天的需要，這是非常具有指標性的數據。同樣一個指標，大概10月份，英國第一天完全沒有煤電，英國完全沒有煤電，英國是煤炭工業(yè)革命的始祖，煤炭時代是由它引領的。對于中國而言，能源結構在所有大國里面歷史上都沒經歷過，中國海油能源研究院原首席研究員陳衛(wèi)東先生指出，中國退不出煤電，退不出用煤，也進不去油氣時代。將來2030或者2050年前后，中國一個排放和能源結構消費平衡的應該是各三分之一左右。下一輪能源技術重大突破之時，就是新能源時代到來之日。能源轉型從高碳到低碳到無碳，從低密度到高密度這樣的一個軌跡，清晰可見，技術進步是能源轉型的根本動力。
回顧人類文明的整個發(fā)展過程，從某種意義上講，人類文明進步和我們人類的這個儲存技術是同步的，從狩獵到游牧，從采食葉果、植物到農耕，某種意義上是一個儲存進步，從鮮肉到咸肉到熏肉到干果也是儲存的進步，那是農業(yè)社會。到了工業(yè)社會的儲存進步就是大規(guī)模的冷藏，現在我們到了IT，到了電子時代，可再生能源它不可連續(xù)和低密度，通過儲能能把不可連續(xù)變成可連續(xù)，把低密度變成高密度，儲電是必然的，儲能是必然的。
新一代電力系統下的能源要求
新一代電力系統，是一個基于可再生能源和清潔能源，是一種可再生發(fā)展的綜合電力的發(fā)展模式，應該是可再生能源和石油源發(fā)電為主，中國科學院院士，IEEE院士周孝信先生指出2020年希望可再生能源和石油源發(fā)電達到70-80%。同時新一代電力系統網絡應該是骨干電網和局部的電網和微電網的結合，電源就是主力電源，對中國來說還是主力，分布式電源要結合。
周孝信先生總結了新一代電力系統下的四個技術特點：
第一，高比例可再生能源電力系統。
第二，高比例電力電子裝備電力系統。
第三，多能互補的綜合能源電力系統。這里特別注意是我們用戶側用電用能要綜合利用，降低能源消費，電力系統要提供綜合能源服務。其中綜合能源系統可以分成兩部分，一個叫源端基地綜合能源電力系統區(qū)域，第二，將來這么多的可再生能源不能全靠電網來輸送，還要就地消納，就地轉化，把它變成可儲存、可運輸這樣的一些能量。現在這個問題靠常規(guī)的儲能是解決不了，要靠運輸氫，首先要生產氫，要用多余的電力，甚至不只是多余地電力，做風能、太陽能就是為了轉化。
第四，信息物理融合的智能電力系統，又叫發(fā)展能源互聯網。
關于能源互聯網的理解，周孝信院士指出三點：
第一：是以電力系統為核心和紐帶，多種能源互聯互通的能源網絡。通過多能協同互補，大幅度提高能源綜合利用效率。
第二，是能源系統與互聯網技術深度融合的信息物理系統。以互聯思維和技術改造傳統電力系統，廣泛應用網戀、大數據、云計算、大幅度提升能源電力系統的靈活性、適應性、智能化和運營管理水平，大幅度提高接收波動性可再生能源的能力，助力能源轉型。
第三，是以用戶為中心的能源電力運營商業(yè)模式和服務業(yè)態(tài)，向用戶提供便捷互動的能源電力信息綜合平臺。
電動汽車在未來能源結構中的地位
高效低成本長壽命儲能技術，進步很快，但是總的不理想。目前來說電動汽車的儲能和我們電力電網的儲能它的要求不盡相同，中國電動車百人會理事長陳清泰先生提到，我們要求低，需要長壽命多次，而且價格要便宜，不需要太強的電力動能，但是總的來說電動汽車的資源應該充分利用。
十年來，汽車的電動技術與可再生能源技術雙雙快速發(fā)展，電動車做到綠色減排，依托的是可再生能源的貢獻，而較大規(guī)?？稍偕茉磩t有賴于消納和存儲間歇性能源的普遍能力。車載電池，它是一個個移動微儲能電站，也是一個個可移動的微電源，通過能源互聯網與可再生能源可以構成最佳搭配。目前雖然有各種儲能手段，但從靈活性、規(guī)模、成本等方面看，車載電池是一條非常重要的途徑，可以預期到2025年前后，電動車的性價比將超過燃油車，太陽能和風能發(fā)電成本也將超過化石能源。到那時市場教育強大的力量推動電動汽車發(fā)展和能源結構的轉型。
陳清泰先生預測，到2030年，我國生產電動汽車1500萬輛，電動汽車保有量將達到8000萬輛，而大多數企業(yè)停駛的時間是在90%以上，如果每個電動車搭載50千瓦的電池，平均有四分之一的汽車在閑置的時候插在電網上，那么電網處于補電的時候，它們充電，處于封電的時候它們反饋，這個時候總計就有大約10億千瓦時電容量參與平衡可再生能源。
另外，試想車載電池使用十年，儲電屏儲電能力達到80%退役，足以保障可再生能源充分的發(fā)展。難能可貴的是，這是基本不增加額外投資而獲得的巨大儲電能量。汽車和越來越多的行走機械的動力由燃油轉向電力已經沒有懸念，如果電動車的電力來自于煤電，那么它沒有太大意義，如果能與可再生能源結合，那就可能以想象不到的程度造福社會。這是一個牽動全局，影響未來的巨大系統工程。
能源技術的突破方向
中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院院長潘教峰指出，當前世界各國在能源領域的競爭已經轉向能源技術的競爭，未來能源技術有四個突破方向：
一是傳統能源的清潔化，是環(huán)境改善的重要手段，近年來煤炭轉向天然氣，這也導致我國對天然氣一個能源需求的迅速增長。
二是以柔性消納以主要特點的電網，也是解決存在多年的氣風氣光問題的主要抓手，而提高消納能源的核心在于電網的智能化，接入可再生能源智能化電網的關鍵和發(fā)電綠色系統，要做到準確把握才能及時達到有效的調控措施，保證電網的穩(wěn)步運行。
三是以互聯網為支撐的能源產品、能源系統網絡化，能源互聯網作為第三次工業(yè)革命的核心內容，尤其是對未來電力工業(yè)體系形成重要的作用，實現各類分布式可再生能源，儲能設備以及可控負荷之間的協調優(yōu)化控制。圍繞全球能源互聯網的體現會產生一系列的技術突破，產業(yè)生態(tài)運行中配套的產業(yè)鏈市場，促進全世界能源基礎的升級提高。
四是分布式集中供應消納融合的自由能源，工業(yè)時代能源供應雖然以大規(guī)模集中網絡式供應為主，但是隨著能源發(fā)展的效率提高，在局部地區(qū)利用本地資源發(fā)展分布式能源越來越具優(yōu)勢，分布式能源供應與大規(guī)模供應并不沖突，而是相為調劑，互相補充，可以降低輸送的損耗，分布式能源可以與資源循環(huán)利用、環(huán)境保護相結合，比如污水發(fā)電，各類小風電，太陽能發(fā)電等。
