通过绿色生产、启用储能系统，该工厂形成“光伏发电-储能-再利用”的闭【bì】环生态系统，成【chéng】为全【quán】球首【shǒu】个能源综合利用生态工厂。“绿【lǜ】色生产”可以理解，那么，“储能系统”又是【shì】什么?它如何实【shí】现能源【yuán】利用效率的【de】最大化?让我【wǒ】们来【lái】了解一下这个可以【yǐ】储存电能的“电【diàn】力银行【háng】”。
【知多点】
储能系统
储【chǔ】能系统就是储存【cún】电能，其角【jiǎo】色就像是“电力银行”。通俗点说，银行是用【yòng】来存钱，储能系统则是【shì】用来【lái】“储存能量”。光伏板收集到【dào】的太阳能如果没有第【dì】一时间【jiān】被【bèi】使用掉，便可以储存在储【chǔ】能系【xì】统中，需【xū】要时再释【shì】放【fàng】出来，不会浪【làng】费。社会电网的用电量【liàng】有高峰【fēng】、有【yǒu】低【dī】谷，储能系统能够“削峰填谷”：高峰【fēng】时“放【fàng】电”，低谷时“存电”，减轻【qīng】电【diàn】网压【yā】力。
可能大伙【huǒ】不知道，储【chǔ】能系统在我国能源【yuán】产业中【zhōng】，扮【bàn】演【yǎn】着重要角【jiǎo】色【sè】。国【guó】家能源局2017年印【yìn】发的《关【guān】于促进储能技【jì】术与产业发展的指导意见【jiàn】(征求意见稿)》，制定了长【zhǎng】达十【shí】年的储能领域的发展目标。
日本储“氢”
推进氢燃料电池车量产
重【chóng】力势能、电势能、太阳能、电力【lì】、潜热和动力……能量有很多形式【shì】，储能【néng】系统【tǒng】是将难以储【chǔ】存的【de】能量转换成更便【biàn】利【lì】、经济并可存储【chǔ】的形式。如【rú】今【jīn】，最新【xīn】的储能方式有【yǒu】两种：一是储“氢”，二是储“电”。
在日本横滨海湾，能清晰【xī】看【kàn】见一座巨大的风力发电站。该发电站归属于丰田汽车【chē】，发【fā】电【diàn】站将风力产生的电【diàn】，通过一【yī】套【tào】庞大的【de】电池【chí】系统进【jìn】行短暂【zàn】储【chǔ】存【cún】、梳【shū】理【lǐ】，形成稳定的电量输出，再用于电解水，得到氢气再进行储备，用于港口的氢能叉车【chē】或通过氢能汽车【chē】运输【shū】到【dào】其【qí】他地方使用。
在这套储能系【xì】统中，丰田汽车选择氢气作【zuò】为储存的形式，与其“汽油-混动【dòng】-氢燃料电池车”的新能源汽车战略一【yī】脉相承。尽管丰【fēng】田汽车开始【shǐ】研【yán】发【fā】纯电车型，但在【zài】他【tā】们看来，氢——才是能源的【de】终极解决方案。这也就【jiù】可以理解，日【rì】本车企们拥有数【shù】量庞【páng】大【dà】的混合动【dòng】力【lì】车【chē】型，并实【shí】现氢燃【rán】料电池车【chē】的【de】量产。
“数字”智能微电网
纯电动汽车势头正旺储“电”更合适
实现储【chǔ】能【néng】1000千【qiān】瓦时，为【wéi】20辆【liàng】电池容量为50千瓦时左右的纯电动【dòng】车充满电【diàn】，不会【huì】耗费电网【wǎng】一丝的【de】电量……在番禺化【huà】龙广汽新【xīn】能【néng】源【yuán】智【zhì】能生【shēng】态【tài】工厂里，可以看到正在紧锣密鼓建【jiàn】设的储能系统【tǒng】。这【zhè】是【shì】广汽新能源选【xuǎn】择的、与丰田汽车截然不同的道路，以“电”作为能量的储存方式。据了解，落成之后【hòu】，全厂将采【cǎi】用【yòng】5.2万块(8.5万平方米)光伏板，年发电1671万度，约占工厂【chǎng】满【mǎn】负荷耗电量的15%。广汽新能【néng】源副总经理【lǐ】席忠民表示，“在关键【jiàn】的‘储【chǔ】能’方面，储能【néng】系统一期能够【gòu】实现储【chǔ】能1000千瓦时，后面还会根据实【shí】际使用情【qíng】况【kuàng】进行【háng】扩容【róng】。”
“各种能量储存【cún】形式中，储‘电’的【de】能量利用效率最高，约为85%。相比之下，用电制氢、储氢，再用于【yú】发【fā】电，能量转化效【xiào】率在40%~60%之间。”席忠民接受采访时表【biǎo】示。当然【rán】，从使用便捷性上，加氢【qīng】时间短，充电【diàn】耗时长【zhǎng】，氢燃料电池要高于纯电【diàn】动车【chē】，但【dàn】前提则需要【yào】保证【zhèng】加氢站能像加油【yóu】站那么多。据记者了【le】解，截至【zhì】目前，国内【nèi】几乎【hū】没有加氢站，却有数量庞【páng】大的充【chōng】电【diàn】桩。显然，直接【jiē】储存“电能”，更加【jiā】适合当下的中国【guó】汽【qì】车【chē】社会。
如果【guǒ】只是在【zài】工厂的屋顶【dǐng】铺建太【tài】阳能光伏板，那广汽【qì】新【xīn】能源智能生态工厂远【yuǎn】远谈【tán】不上是“全【quán】球首个”，因为过去数【shù】年，新落成的汽车工厂都已经考虑到这点【diǎn】，并付诸行动。而广汽新能源创新【xīn】之处是在光伏发电基【jī】础【chǔ】上，与南方【fāng】电网合作建立【lì】直接储“电【diàn】”的“储能【néng】系统【tǒng】”，形成【chéng】“光【guāng】伏发电-储能【néng】-再利用”的闭环生态【tài】系统，不仅实现能源利用效率【lǜ】的最大化【huà】，还【hái】为后【hòu】来者【zhě】开辟【pì】出一条切实可行的发【fā】展方【fāng】向。
锂电池储“电”或是最终的技术发展路线
市场【chǎng】前景决定【dìng】发展【zhǎn】潜力。据专【zhuān】家预测，未来五年，中【zhōng】国【guó】储能产业【yè】的市场成长【zhǎng】空间逾500亿【yì】元。且【qiě】储能与电动【dòng】汽车、动【dòng】力电池等上升为“十三【sān】五”规划中的“国【guó】家战略”，明确将储能与【yǔ】造车、节能系统相结合【hé】，构建可持续【xù】发【fā】展新模式。
同【tóng】是储“电”，储能系【xì】统【tǒng】可【kě】以分为电池储能、电感【gǎn】器储能、电容器【qì】储能和重力势【shì】能【néng】储能【néng】。电池储能中，又根【gēn】据【jù】电芯材料的不同，分为锂离子电池【chí】、铅酸电池、钠硫电池、全钒液【yè】流【liú】电池、钛酸铁铝电池【chí】等。不同的方式和组合之间，会有不同的【de】优缺点【diǎn】。但毫无疑问【wèn】，诸【zhū】多技术【shù】路线中，锂电池储“电”冲【chōng】在【zài】了【le】前面——这，也是广汽新能源智能生【shēng】态工厂储能系统采【cǎi】用【yòng】的方式。
为【wéi】什么【me】会是锂电池储“电”?这得益【yì】于中【zhōng】国纯电动车保有量呈现井喷式的增长，更与纯电动【dòng】车绝大部分采【cǎi】用锂电池有着直接的联系。汽【qì】车动【dòng】力电池的能量密度大、安全【quán】系【xì】数高，在汽【qì】车上【shàng】“退役【yì】”之后【hòu】，完全可以“梯次【cì】利用”，用【yòng】在储能系统中。
席忠民表示【shì】，“如此一来，就【jiù】可【kě】以【yǐ】实现‘一举多得’：一方【fāng】面，储能【néng】系【xì】统解决了最头疼的‘电池来源’问题，降低了【le】成本;另【lìng】外一方面，汽车企业则抛掉了‘电池【chí】回收与处理’的包袱，变废【fèi】为【wéi】宝【bǎo】;更为重要的是，储能系统的【de】出现，让【ràng】快充技【jì】术【shù】的普【pǔ】及变成可【kě】能，拥有完全超越之前的【de】充【chōng】电能力，整体【tǐ】充电效率【lǜ】不降【jiàng】反增。”
这其中自然少不了技术的戏份：比如【rú】，对废旧电【diàn】池不同电量【liàng】输出【chū】能【néng】力的【de】统一，让海量电池在合适【shì】温度下工作的【de】温控系统;又比【bǐ】如，让【ràng】整【zhěng】体调度变成可能的通信技术，能源综合利【lì】用系统关键的“大数据”分析以【yǐ】及电池【chí】运【yùn】行过【guò】程中的【de】稳定性【xìng】和【hé】安全性的研究。
电池“梯次利用”即将走进现实
作为后来者，广汽【qì】新能源用实际【jì】行动证明了两件事：一、节能减排，可以【yǐ】要【yào】对现有能源的最大化地综合利【lì】用;二【èr】，锂电池【chí】储能【néng】系统是更实际，而【ér】且是确【què】实可行的减排之路【lù】，储【chǔ】能系统的规模可大可【kě】小，初【chū】期储能系统的【de】电【diàn】池可能【néng】是全新，但【dàn】随【suí】着愈发多的汽车动力电池“退役”，被应用在【zài】储能系统上，建设储能系统的成【chéng】本会大幅降【jiàng】低【dī】。按照广汽【qì】新【xīn】能【néng】源预测，从2022年开始，储【chǔ】能【néng】系统【tǒng】便能使【shǐ】用“退役”电池进行储能，电池的“梯次利用”不再停留【liú】在纸【zhǐ】面【miàn】上，而是走进现实。
为展现“储【chǔ】能【néng】系【xì】统”的更多【duō】应【yīng】用场景【jǐng】，园区在智能生态工厂附近，数百个停车位都配有充电桩，有慢充，也【yě】有快充。为这些充电【diàn】桩提供电【diàn】力供应的，便【biàn】是【shì】这套储能系统。
“在【zài】广汽智联新能源产【chǎn】业园【yuán】落成【chéng】之【zhī】后，以产业园为圆心，方【fāng】圆10平方【fāng】公里之内，将会建【jiàn】成自动【dòng】驾【jià】驶的示范【fàn】区，不仅提【tí】供【gòng】封闭道路，还包括开放道路，甚至【zhì】可能【néng】包括一部分的高速路。”席忠民介绍，“要【yào】实现这点，‘示范区’中的所有通【tōng】信设【shè】备，需要【yào】实现‘物【wù】联网’，从信号灯到道路，再【zài】到其他城【chéng】市空间【jiān】的各类设施【shī】，需【xū】要发出信号【hào】，让车【chē】辆【liàng】接收【shōu】。而整个‘物联网’的电力供应【yīng】也许都和储能系统密【mì】切相关。”
以太阳【yáng】能、风【fēng】能、储能为核【hé】心，智慧微电网为辅【fǔ】、自循【xún】环利用系统的能源综合利用【yòng】，为【wéi】“物【wù】联网”的实现，为【wéi】自动驾驶示范区的运【yùn】行，提供更多的想象空【kōng】间。
而【ér】在以“融合”为核心的未【wèi】来交通体系中，起到基【jī】石作【zuò】用的能【néng】源产业同样需要引入全新【xīn】的设【shè】计理念。锂电池储“电【diàn】”系统【tǒng】的出现，为这设计理念，提供一种全新【xīn】的方【fāng】向。
能源综合利用
回应“Well-to-Wheel”质疑
能源综【zōng】合利用的【de】闭环生态系统，是新能源【yuán】汽车【chē】企【qǐ】业对【duì】“Well-to-Wheel”质疑强有力的回应。所谓【wèi】“Well-to-Wheel”，是指“油井-车轮”。部分传统车企(比如马【mǎ】自【zì】达)认为，真【zhēn】正环保【bǎo】理念不【bú】止是车辆使用环节，还应该考虑从“油井【jǐng】”到“车轮”的全【quán】过【guò】程能【néng】源消耗和碳【tàn】排放。
从“Well-to-Wheel”角度【dù】来【lái】看，电动车【chē】根本【běn】不是什么零排放，因为火力发电【diàn】仍【réng】然是【shì】世界上最主【zhǔ】要的发【fā】电方式。在各种火力发电方式中【zhōng】，烧【shāo】煤炭每生产1kWh电量，会排放【fàng】943克二氧化【huà】碳，烧石油则是738克——无论哪一【yī】种，都【dōu】比【bǐ】汽车直接【jiē】使用汽油要来得高。
这一【yī】质疑基【jī】于真实且翔【xiáng】实的“大【dà】数据【jù】”，让【ràng】许多【duō】新能源汽【qì】车企业难以反驳。除非能够使用“清洁”的【de】电力来源，否则新能源汽车企业只能选择视而不【bú】见。
据美国环【huán】保署EPA公【gōng】布【bù】的数据显示，世界上【shàng】每年【nián】发电环节产【chǎn】生的二氧【yǎng】化碳排放是【shì】大约【yuē】4.3亿吨，而使用化石能源【yuán】的汽【qì】车【chē】的排放大约【yuē】是2亿吨。改【gǎi】变发电方式，对已经产生的【de】电能进行【háng】高【gāo】效的“综合利用”，才能真正【zhèng】达到减少二氧化碳排放的目的。
新能源【yuán】汽【qì】车要取【qǔ】代传【chuán】统汽油车，就需要直面“Well-to-Wheel”质疑。而唯一【yī】解【jiě】决方法【fǎ】，就是在【zài】电力来源上下功夫，“清洁”的电力可【kě】以是太阳能、风【fēng】能【néng】、地【dì】热、水利【lì】，更可以是原本会被在电网【wǎng】低谷期被浪费【fèi】的电能，尽【jìn】管这些电能是通过【guò】火力发电产生的。
席【xí】忠民表示，“智能生态【tài】工厂全球【qiú】首创【chuàng】储能系统，目的【de】只有一个——‘使用绿【lǜ】色能源生产【chǎn】绿色车型’‘使用绿色能【néng】源【yuán】驱动绿色车型’。这当然是【shì】一个挑战，但是储能【néng】系统的一【yī】期工程【chéng】已经能够确保新工厂15%的生产用电，并能【néng】为停放【fàng】在工厂内的电动【dòng】车进行充电。”第一次，新能源汽车企【qǐ】业对“Well-to-Wheel”质【zhì】疑进行了强【qiáng】有力的回应。
席忠民【mín】同时认为，在较长一段时间【jiān】里，节能减排应该“双管齐【qí】下”，一方【fāng】面推广纯电动车【chē】，实现绿色出行;另【lìng】外一方面，推广储能系【xì】统，采用清洁电力。他介绍【shào】，智能生态【tài】工厂使【shǐ】用的【de】这套储能系统已经经过【guò】一系列的可靠【kào】性【xìng】验【yàn】证【zhèng】，可以大面积普【pǔ】及。工厂可以利用储能系统进行【háng】生【shēng】产，企事业单位【wèi】、景区、游乐园以及大型社【shè】区可以采【cǎi】用储能【néng】系统进行供电。
记者观察：
汽【qì】车“新四【sì】化”正在加速到来。纯【chún】电【diàn】驱【qū】动、自动驾驶、汽车共【gòng】享【xiǎng】……对于汽车未来形态乃至应用场景【jǐng】，我们已经有许多新设想【xiǎng】。但却【què】也必须【xū】认识到，将这些变【biàn】为现实，要以“节能减【jiǎn】排”为大【dà】前【qián】提。假如这一系列变革的【de】实施【shī】，不能减少全球的二氧化碳排放，反而有【yǒu】所增加，那等于本末倒置【zhì】、缘木求鱼。使用【yòng】清洁电力，这是摆【bǎi】在【zài】我们面前的第一关【guān】。一个老生常谈的【de】话题：这个【gè】地球是我们【men】从祖先那里继承来的?还是从我们【men】后代子孙手【shǒu】中借来的【de】?无论是【shì】前者还是【shì】后者，地球【qiú】是我们的，我【wǒ】们都要【yào】谨小慎微。
