推汽車革命與能源革命協(xié)同發(fā)展

陳清泰

2016年是電動汽車發(fā)展標(biāo)志性的一年，一些國家和標(biāo)志性企業(yè)紛紛向汽車的電動化轉(zhuǎn)型。力度之大、速度之快超出了很多人的預(yù)期。

以荷蘭、挪威、德國、法國、英國以及印度為代表的世界各國紛紛發(fā)布或提出禁售傳統(tǒng)燃油車的時間表，國際汽車巨頭、大型零部件公司也快速轉(zhuǎn)向新能源汽車。資本市場對于電動汽車也持續(xù)看好，部分企業(yè)的市值已經(jīng)和傳統(tǒng)汽車制造企業(yè)并駕齊驅(qū)甚至更高。各國做出禁售燃油車的決定，主要有以下幾個原因：

第一是為了兌現(xiàn)巴黎協(xié)定的減排要求。最近歐盟提出議案，要求到2030年，所用電力中可再生能源的比例要從原來的27%提高到35%；另一個議案要求汽車的二氧化碳排放要再減少30%，而要實現(xiàn)這樣一個目標(biāo)，汽車向電動化轉(zhuǎn)型這是必須要進(jìn)行的。此外，一些國家開始提出去煤電的時間表，如英國就要求到2025年取消所有的煤電。

第二是要倒逼汽車企業(yè)的轉(zhuǎn)型。汽車在歐洲是一個巨大的產(chǎn)業(yè)，特別是在德國。歐盟的一個副秘書長曾表示，汽車一百多年前在歐洲誕生，是歐盟的產(chǎn)業(yè)支柱，涉及到巨大的產(chǎn)業(yè)鏈和就業(yè)，不能把汽車產(chǎn)業(yè)拱手讓給中國——也就是說歐洲在這一輪的汽車變革當(dāng)中不能落后。

第三就是分布式可再生能源的發(fā)展需要電動汽車的儲能和回饋的支持，使可再生能源和電動汽車形成協(xié)同發(fā)展。當(dāng)前，可再生能源加能源互聯(lián)網(wǎng)，與汽車互動，正在推動一場能源革命和汽車革命。

能源最佳搭配

在第二次工業(yè)革命中，汽車和內(nèi)燃機以其帶動的行業(yè)和產(chǎn)業(yè)之寬，能包容和吸收各種新技術(shù)、新材料、新工藝、新裝備之廣，可形成的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、市場規(guī)模之大，以及對經(jīng)濟拉動作用之大之持久，而使其站到了技術(shù)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的皇冠地位。

正如燃油汽車曾改變了世界一樣，今天的電動汽車不是孤島，而是作為對經(jīng)濟、社會、能源、環(huán)境具有系統(tǒng)性影響的機器，正在再次改變世界。

電動汽車與可再生能源構(gòu)成最佳搭配，將改變對化石能源的過度依賴，走向低碳經(jīng)濟、綠色未來。增強儲電能力、保障可再生能源發(fā)展也是各國提出禁售傳統(tǒng)燃油車時間表、加速發(fā)展電動汽車的重要原因。

我國將發(fā)展電動汽車提升為國家戰(zhàn)略，其根本動因之一也是為了改變能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全。到2016年底，中國平均每7.3人有一輛汽車，其保有量已達(dá)1.9億輛，石油對外依存度高達(dá)65%。2016年我國人均GDP已達(dá)8800美元，正進(jìn)入汽車保有量第二個增長期，向每3人一輛、即保有4.5億輛汽車進(jìn)展，對于能源的來源、安全和價格，乃至環(huán)境容量都是無法承受的。及早向電動汽車轉(zhuǎn)型，是解決可再生能源間歇性的重要出路。

一方面，電動汽車做到綠色、減排，依托的是可再生能源的供電。隨著可再生能源技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用的擴大，發(fā)電成本在迅速下降。2015年起，全球可再生能源發(fā)電裝機容量首次超過常規(guī)能源發(fā)電裝機的總量，這表明全球電力系統(tǒng)的建設(shè)正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變?？梢灶A(yù)計，2020年到2025年期間，電動汽車的性價比主要是里程成本比將超過燃油車，光伏發(fā)電的成本優(yōu)勢將超過煤電，雙雙進(jìn)入快速發(fā)展的過程。

近日，歐洲議會將2030年可再生能源在全部能源消費中占比的目標(biāo)由27%提升至35%。國際能源署發(fā)布的報告顯示，2016年全球可再生能源新增裝機約占全球新增發(fā)電能力的三分之二，太陽能發(fā)電首次成為增長最快的能源，可再生能源增長加速的趨勢日益顯現(xiàn)。在德國等國家，可再生能源已經(jīng)逐漸成為主流能源，并成為國家能源轉(zhuǎn)型、低碳發(fā)展的重要組成部分。

較大規(guī)?？稍偕茉吹挠行Ю靡蕾囉趦δ茌d體的支撐。當(dāng)間歇式能源總量超過電力總量的一定比例時，必須將傳統(tǒng)電網(wǎng)升級為智能電網(wǎng)，并在其中擁有相當(dāng)?shù)碾娔艽鎯δ芰Α?016年，盡管我國太陽能和風(fēng)電裝機均為全球第一，但由于上述兩個條件不完全具備，棄風(fēng)、棄光、棄水量達(dá)到1500億瓦時。這些能量如果能充分利用，可以滿足一億輛電動汽車一年的需求。

另一方面，電動汽車因其數(shù)量龐大，具有強大的平衡間歇式能源的儲電能力。這個能力主要體現(xiàn)在兩點：一是車載電池。根據(jù)中國汽車工程學(xué)會發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》，到2030年，中國電動汽車保有量為8000萬輛。

按照平均每車搭載50千瓦時的電池計算，總的電池容量就達(dá)40億千瓦時。如果平均有四分之一接入智能電網(wǎng)，就有10億儲電容量參與平衡間歇式能源。這是不需額外投資而獲得的巨大調(diào)控容量。

二是由退役電池組成儲能電站。如果車載電池使用10年、儲電能力降到80%時退役，則每年可增加2億千瓦時儲電容量。而2015年全球抽水蓄能電站總裝機僅有1.54億千瓦。

目前，從規(guī)模、成本等各方面來看，車載電池是最重要的儲能主體。車載電池在智能電網(wǎng)中是一個個移動微電源，也是一個個移動微儲能電站。大多數(shù)電動汽車停駛時間在90%以上，這時車載電池可以接入交互式電網(wǎng)，當(dāng)電價降低時儲電、當(dāng)電價高企時反饋，從中可獲取價差收益。

在新能源與電動汽車協(xié)同發(fā)展方面，國內(nèi)外已經(jīng)做了較多的研究和示范。荷蘭政府在2009年啟動了一個為期三年的示范項目，旨在探索電動汽車的儲能回饋的功能與大規(guī)模風(fēng)電的互動效應(yīng)。以此來評估可再生能源發(fā)電與汽車儲能的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性。

美國特拉華大學(xué)有一項研究，研究的結(jié)果是假如美國交通部門中有四分之一的車輛為電汽動車，則電動汽車充放電總功率將超過美國全國發(fā)電裝機容量，完全有能力接入電網(wǎng)，為電力系統(tǒng)提供服務(wù)。研究的結(jié)論是不同類型的電動汽車，比如純電動、燃料電池，適用不同類型的輔助服務(wù)。雖然經(jīng)濟性各不相同，但是不存在不可克服的技術(shù)障礙。

推能源結(jié)構(gòu)發(fā)展

經(jīng)濟學(xué)家里夫金在《第三次工業(yè)革命》一書中描繪了一幅新工業(yè)革命的藍(lán)圖。他提出，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與可再生能源的融合，將為第三次工業(yè)革命創(chuàng)造強大的基礎(chǔ)。而電動汽車存儲和消納間歇式能源、通過智能電網(wǎng)分享和交易電力，使電動車成為第三次工業(yè)革命的一大支柱。

可以預(yù)計，在2025年前后，太陽能和風(fēng)力發(fā)電將可平價上網(wǎng)，電動汽車性價比將達(dá)到或超過傳統(tǒng)燃油車，跨入市場驅(qū)動發(fā)展的門檻。

在未來出行時代，電動汽車的發(fā)展不僅有利于能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整和智能電網(wǎng)的建設(shè)，還將實現(xiàn)對整個產(chǎn)業(yè)鏈的調(diào)整改造，使電動汽車造福社會的潛力變成現(xiàn)實。在研究未來充電基礎(chǔ)設(shè)施的時候，必須把可再生能源的發(fā)展與電動汽車的發(fā)展一并考慮，不能顧此失彼。

這不僅是一項周期較長、牽動全社會的巨大系統(tǒng)工程，也是拉動經(jīng)濟增長、技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級的巨大動力。為此，政府需要未雨綢繆，做好頂層設(shè)計，給市場和社會應(yīng)有的預(yù)期，并進(jìn)行系統(tǒng)的部署、有序推進(jìn)。

由于歷史的原因，我國錯過了第一次和第二次工業(yè)革命的時機。當(dāng)前，我國對較大幅度地改變能源結(jié)構(gòu)、改善環(huán)境、提高交通效率、加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、推進(jìn)智慧城市建設(shè)、形成新的經(jīng)濟增長點的要求，幾乎比任何國家都更加緊迫。

令人鼓舞的是，我們在第三次工業(yè)革命所涉及主要領(lǐng)域都有較好的基礎(chǔ)，把握得好，我國有可能成為一個贏家。