韩晓平

中国能源网首席信息官

中国能源网

移动能源互联网

我们都熟悉“能源互联网”,也知道“移动互联网”,但是,有没有可能将两个概念结合起来打造一个“移动能源互联网”?如若将能源互联网可移动化,让能源随着人们的需求而自由流动,其意义将是一次全新的颠覆。

《第三次工业革命》一书的作者杰米里•里夫金曾经描绘道:“分布式可再生能源将跨越国界,随需求自由流动,成千上万的人都可在自己家中、工厂和办公室或者附近区域自行发电,并在社区或地区间能源共享,每个人都将成为一个遍布整个大陆的、没有界限的绿色电力网络中的节点,正如信息在互联网上自由流动。”

“随需求自由流动”?这似乎是一个梦。能源系统在我们的印象中一定是一个固定的设施,人可以流动,但是发电厂、风机、太阳能屋顶将如何“移动”?对于里夫金的这一设想,我不过认为是一个“误解”或者“误读”。

我妻子一直在数叨我,她说,你一天到晚在央广和央视上忽悠节能减排,可是你自己为什么不开一辆电动汽车?我当然想开一辆电动汽车,可是在我居住的小区里没有充电桩,我住在楼上也没有条件安装自用充电桩,而我家周围也没有充电站,我买一辆电动汽车,到哪里去充电呢?

我一直从事能源研究,我深知中国能源环境面临着多么严峻的问题,我还被中国节能协会评为“节能中国十大先进人物”,我当然希望身先士卒以身作则。今天中国的能源有三座大山:能源安全、雾霾和温室气体排放,我们的温室气体排放是美国和欧盟的总和;我们三分之二的国土被雾霾淹没;我们的石油对外依存超过65%,美国在此水平时已经为控制石油打了好几场战争了。我们一直力图寻找出一些解决问题的办法,想为中国搬走这三座大山。或许,发展电动汽车是其中的一个好办法。

年初,我去华盛顿参观美国国家历史博物馆,看到了美国的第一辆汽油内燃发动机汽车,是福特1893年制造的。比德国人苯茨1885年发明的世界第一辆汽车晚了8年,但汽车却在美国得到了更快的普及和发展。不过,摆在福特汽车边上的另一件展品着实让我吃惊不小,美国第一辆电动汽车居然也是1893年发明的。当时的电动汽车似乎比内燃机汽车更加简单实用,但是机遇却被后者夺走了。

此后的130多年里,全世界被内燃机汽车统治了。这一颠覆我们生活的革命,也给我们带来了巨大的代价。两次世界大战和此后的一系列战争,氮氧化物、PM2.5、硫化物、臭氧污染和二氧化碳排放等等。不久前,我遇见上海中山医院的樊院长,他告诉我,中国肺癌已经是第一杀手,男性肺癌发病率和死亡率均占所有恶性肿瘤的第一位,女性发病率和死亡率占均第二位。

2014年4月,北京市环保局正式发布了北京PM2.5来源研究结果。机动车排放占31.1%,机动车污染成为北京空气污染的重要来源。上海环保部门的研究结果也同样显示,机动车为主的流动源对上海大气PM2.5污染贡献率达到了30.5%。

汽车消耗了全球55%的石油。2016年全世界总共消耗了43亿吨原油,有24亿吨用于交通。中国今天已成为全球第二大石油消费国,也是最大的石油进口国。2015年原油和成品油的净进口合计3.66亿吨,而美国合计净进口只有2.41亿吨。工信部预测到2020年,中国汽车保有量届时将达到2.5亿辆,每年将消耗成品油约4亿吨,也就是说我们每辆汽车平均年耗油1.6吨。

我们中国企业投资协会金融委员会副主任,北京大学经济学院的何小锋教授,今年7月,要我去看看汉能的“全太阳能动力汽车”,我因为出差没能参加。尽管这辆车在业内引起极大轰动,但我仍无法想象它能解决什么问题?就太阳的能量密度而言,我似乎认为这一技术并不靠谱。

8月25日,中央电视台经济频道的厉成功导演邀我去上海参加一个新能源汽车技术展,在展会上我看到了汉能的这辆太阳能动力汽车。汉能将高效的太阳能柔性薄膜电池安装在了车顶和前机器盖上,每天只要在太阳下晒4-6小时,就可以为汽车的蓄电池补充8-10度电,可以驱动汽车行驶60公里以上。如果日晒充足,还可以边走边充,这样可以相对减少电池容量,减轻汽车重量。通过车顶吸收电能,还降低了车内温度,进一步减少了空调的耗电,是一个一举多得的解决方案。

汉能太阳能动力汽车不仅在某种意义上摆脱了传统电动汽车对充电桩的过度依赖,而且还颠覆了传统电动汽车“续航里程”的概念,让电动汽车中短途“不插电无限行驶”成为一种可能。这似乎也在重新定义新能源汽车,太阳能汽车似乎将成为新能源汽车的一项重要技术,或许将成为一种标准配置。

汉能不是汽车制造企业,它是研发薄膜光伏技术的企业,并购了美国的一些最先进的薄膜电池研发企业,发电效率也在不断提升。将可以按照要求塑性的柔性薄膜电池与各种汽车结合,将大大改善现有电动汽车的性能。中国发展较快的是电动大巴车,若将买一辆大巴车的车顶铺上薄膜电池,一路走一路补充电会大大方便使用者;北京郊区发展了大量的电动出租车,主要采用北汽160-200公里行程的电动车,的哥们对于这些车的行驶里程多有抱怨,其实给这些一天到晚在街上跑的电动出租车安上一个“便携式太阳能屋顶”,多少会改善他们的营业条件;中国各旅游景区都在大量使用电动观光车,将车顶的挡雨棚上铺上薄膜光伏电池,将会大大提高可用性。这一技术不仅可以用于电动汽车,还可以作为混合动力汽车的电能补充系统,可以大幅度减少汽车燃油。

我们似乎看到了一种可能帮助中国搬走新“三座大山”的曙光。一辆太阳能动力汽车一天可发8-10度电,大约可行驶60-80公里,相当于节省6-8升汽油。如果1年中60%可用相当于使用219天,可节约1051-1402公升汽油,相当于减少776-1034公斤汽油的消费。如果中国2.5亿辆汽车中一半采用了这一技术,大约可以节约1.13亿吨燃油,这对于环境的意义是非常可观的。

汉能做了4辆示范性的样车,其中一些车的车顶光伏发电板可以在停车时进一步延伸出来,大大增加了接收太阳能的面积。这一技术似乎给我们带来了新的想象空间,这辆电动汽车除了作为交通工具外,实际上还是一个小型的可移动太阳能发电站,能够“随需求自由流动”,里夫金梦想成真。

特斯拉宣布以26亿美元的价格收购家用光伏分布式发电公司SolarCity。做电动汽车的特斯拉为何要收购一家太阳能分布式能源公司?特斯拉的目的其实很简单,就是要实现利用太阳能为他们的电动汽车充电,让每一个美国家庭靠他们的太阳能分布式能源、电动汽车和充电墙实现美国人民的“能源独立”,并成为能源的“生产型消费者(prosumer)”。

汉能的设计师们构想了一个“百万小电站”计划。当太阳能汽车足够多的时候,将一个个户外停车场建成能源站。太阳能汽车进入停车场后实现“车”和“站”能量和信息连体,“车”会把当天从太阳下得到的多余电量,出售给电网或车场能源储存中心,当连续阴雨天,“车”出现能量亏损时,可以从停车场储能中心取回“自己发的电能”,或将多余电量“反哺电网”,同样还可以实现车与车的电能交换共享。

随着中国电力改革的不断深入和区块链能源互联网的建设,我们也可以成为这样的清洁能源“生产型消费者”,与大家共享绿色电力,向周边的用户或电网出售多余的绿色电力。实现习近平总书记提出的“发展为了人民、发展依靠人民、发展成果由人民共享”和“人人参与、人人尽力、人人享有”新发展理念。