充電網只有融合到微網才具有意義

 

近年來，在國家政策的扶持之下，我國新能源汽車產業呈現快速發展態勢，越來越多的車企進入該行業并開發制造新能源汽車。新能源汽車的出現和發展大大促進了我國從汽車大國向汽車強國的轉變。但是，與此同時，我國新能源汽車產業中存在的問題也很多，如電池續航里程不夠、充電樁等基礎設施不足等。我們應當如何解決存在的問題，進一步推動相關產業的可持續、健康發展？

 

對此，陳清泉院士指出，現在新能源汽車發展的最大障礙是續航里程以及與傳統汽車的性價比比較的問題。其中一個是充電站不夠，還有電池的性能與價格還不能滿足大眾的需求。對于充電站不夠的問題，其實我們需要建的不是充電樁，而是充電網。充電樁和充電網的區別在于前者是配網下面的設備，受配電網的控制；而充電網，是一群充電樁形成的網絡，是微網的組成部分，充電網可以和配電網交互，利用晚上電網低谷充電，即使不用電網高峰充電，也可以利用太陽能、風能、儲能設備充電。

 

充電網只有融合到微網中才有意義。新能源汽車跟傳統能源最大的區別是，電力是二次能源，不是一次能源。對電網來說，新能源汽車是柔性的負荷，可以通過新能源汽車削峰填谷，從而調節和改變能源的結構。

 

至于新能源汽車行駛里程的顧慮，不僅需要靠動力電池技術和燃料電池技術的不斷進步來解決，也要靠分析出人的行為、能源和信息三者相互關系的優化，包括能源網格化和超算信息網格化的結合，也包括建設各種充電樁和充電網，固定式、移動式、換電池、無線充電等。動力電池和燃料電池是互補的，并不是相互對立的。短途小型新能源車使用動力電池更加經濟，長距離載重汽車則用燃料電池更劃算。隨著電池技術的不斷進步，能量密度、功率密度將不斷提高，成本也將不斷降低，新能源汽車性價比將越來越高。

 

汽車革命與能源革命信息革命聯動

 

在談到應當如何解決產業中存在的深層次矛盾時，陳清泉院士進一步指出，新能源汽車是顛覆性產業，它不僅僅是交通工具，也是能源、信息、人文的載體。因此，我們發展新能源汽車產業，要高瞻遠矚，把目光放長遠。實現汽車強國的目標只是第一步，更應充分利用新能源汽車產業的優勢，撬動最大的經濟效益和社會效益。

 

當前，中國能源市場結構和市場體系深層次的問題仍很突出，科技創新在能源發展中的作用還不顯著，長期形成的粗放發展方式亟待轉變。新能源汽車充電樁被列入新基建是一個有利的契機。我們應當以此為抓手，將汽車革命、能源革命、信息革命聯動起來，進一步推動能源網、交通網、信息網、人文網的四網融合發展，進而打造我國的智慧能源系統，以科技創新驅動能源事業的高質量發展。

 

陳清泉院士提出的“四網四流”能源供給側改革的創新思想，即實現能源網、交通網、信息網、人文網的四網融合以及能源流、信息流、物質流、價值流的四流融合，助力孵化更多融合技術和產業。

 

據悉，陳清泉院士團隊已創立了四網四流融合的理論基礎，也就是將廢棄的能源變成有用的能源，并提出儲能熵的概念，以及智慧能源系統的智慧度指數，開發利用邊緣云計算結構的能源操作系統，開發能源幣系統以便進行能源更快、更安全、更有效地交易。在此理論基礎上，國家能源集團北京低碳清潔研究院建立了示范與驗證，開發了能源操作系統，并將在示范的基礎上，在一些地區落地試點實踐。

 

陳清泉院士指出，四網四流融合實際上是將能源革命、汽車革命、信息革命聯動起來，產生更大的效果。其主要載體是智慧綜合能源服務、智能網聯汽車和智能網聯建筑。

 

第一，智慧綜合能源服務將是實現四網四流融合全新的有效載體，是電力市場改革出現的新空間，也是未來能源服務領域新的增長點和制高點。

 

第二，智能網聯汽車不僅是交通工具，而且是物聯網的節點、大數據的源泉、寬帶移動的智能終端、5G通信的推動者，智能網聯汽車本身又是計算機和移動分布能源。

 

第三，智能網聯建筑不僅是建筑物，因為它采用光伏板，就變成了智能發電廠，除了供給建筑本身的電力外還可以電制氫，成為光、儲、氫、充的載體，微網和納米網的組成部分。

 

陳清泉院士表示，四網四流的融合發展可以將汽車革命、能源革命、信息革命聯動起來，產生更大的效果。汽車革命一定要和能源革命、信息革命聯動起來，三個革命的基礎建設也要聯動起來。能源的網格化和信息的網格化要結合，才能發揮更大的效益。

 

“四網四流融合可以解決四大矛盾——新能源和化石能源的矛盾、一次能源和二次能源的矛盾、集中能源和分布能源的矛盾、電力能源和化工能源的矛盾。不同能源結構間的耦合優化，將廢棄的能源變得有用，同時達到碳平衡，也就是將能源生產和消費當中產生的二氧化碳和氫結合產生合成燃料。”陳清泉院士說。

 

現在是智慧能源項目推廣的最好時機

 

目前，國家已經建立了55個智慧能源示范項目，23個多能互補項目。不過，根據陳清泉院士的標準，這些項目還不是真正的智慧能源，因為它們注重的是信息化，而智慧能源是要看它能不能把沒用的能源變成有用的能源。“一定要有能源和物質的融合與耦合。另外，在智慧能源系統里面，一定要能夠把能源轉化為物質來儲存。這種儲存不僅僅是依靠電池，而是靠各種能源交互優化，包括把能源變成物質（電制氫），要下苦功夫分析出其機理。”陳清泉院士指出。

 

陳清泉院士還指出，做好能源與互聯網的融合發展，現在是最好的機遇。因為中國有巨大的市場，國家層面也有一系列的政策支持。因此，我們要抓住機遇，把智慧能源產業真正做起來。

 

“新能源汽車的網格化和信息的網格化需要結合，分布式能源和分布式超算需要結合，形成綠色產業鏈和生態鏈新的增長點。建議在國內外有條件的地方，在演示項目的基礎上放大，建設示范項目，再逐步推廣。”陳清泉院士說。