近年來,電動汽車行業(yè)發(fā)展迅猛,企業(yè)表現(xiàn)積極、政府利好政策頻出。作為新能源汽車的一種形式,電動汽車對能源領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生怎樣的影響?會否導(dǎo)致燃煤發(fā)電增加而加劇污染?與氫燃料汽車應(yīng)是何種關(guān)系?帶著這些問題,記者專訪了被譽為“亞洲電動車之父”的中國工程院院士、英國皇家工程院院士陳清泉。
緩解新能源與傳統(tǒng)能源的矛盾
中國能源報:電動汽車在能源轉(zhuǎn)型中將發(fā)揮怎樣的作用?
陳清泉:電動汽車不僅是一種交通工具,同時也是一種能源載體、信息載體。我國能源將向低碳化、智能化、電氣化轉(zhuǎn)型。電動汽車在這個過程中將發(fā)揮重要乃至不可替代的作用。
電動汽車可以有效緩解傳統(tǒng)能源和新能源之間的矛盾。因為電動汽車使用的能源是電力,屬于二次能源。而產(chǎn)生電力的一次能源則是多樣化的,太陽能、風(fēng)能、核能、水能以及煤炭等傳統(tǒng)能源都可以生產(chǎn)電力。
中國能源報:您認(rèn)為傳統(tǒng)能源和新能源之間的矛盾癥結(jié)是什么?
陳清泉:傳統(tǒng)能源和新能源之間的矛盾首先源于二者物理特性不同。傳統(tǒng)能源的慣量很大,如發(fā)電廠、鍋爐,大部分使用煤或油;而新能源如風(fēng)能、太陽能等有所不同,其間歇性很強、慣量也很小。
例如,為接納新能源,燃煤電廠的調(diào)節(jié)力度不得不放寬。新能源發(fā)電多的時候,傳統(tǒng)能源就得少發(fā)電,但目前燃煤電廠調(diào)節(jié)的力度是不能無限放寬的,這就導(dǎo)致了棄風(fēng)棄光。因為電力保持供求平衡非常重要。否則,電網(wǎng)就會受到?jīng)_擊甚至崩潰。
中國能源報:電動汽車如何緩解這一矛盾?
陳清泉:如今,我們可以通過智慧能源系統(tǒng)、能源計算機系統(tǒng),把能源領(lǐng)域的物質(zhì)流、信息流厘清,電動汽車在這一過程中能發(fā)揮重要作用。
例如,我們可以選擇不棄風(fēng)棄光,而是將多余的電用來電解水,轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣,如此一來,能源就轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)。氫氣可以存儲起來,將其異化,需要時再把氫氣和氧氣結(jié)合,再次產(chǎn)生電。
電動汽車在這一過程中發(fā)揮的作用是,其使用的電池可對電網(wǎng)反沖,使能量來回運行,這與此前汽車廣泛使用的柴油、汽油明顯不同。
好的能源系統(tǒng)應(yīng)該是可靠的、低碳的、高效的。要實現(xiàn)這樣的目標(biāo),必定是多種能源的結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置,單一的能源形式肯定做不到。而要實現(xiàn)多種能源的優(yōu)化配置,就必須充分利用能源計算機、智慧能源系統(tǒng),作為能源與信息的雙重載體,電動汽車無疑將發(fā)揮重大作用。
新能源汽車環(huán)保性不容置疑
中國能源報:目前社會上有觀點認(rèn)為,電動汽車使用的電力主要來自燃煤發(fā)電,所以對環(huán)保并無太多改善。您如何看待這一觀點?
陳清泉:的確,目前我國主要電力來自于燃煤發(fā)電,2017年燃煤發(fā)電仍占全部電力的71.8%。但不能就此認(rèn)為電動汽車對于環(huán)保、尤其是二氧化碳減排沒有實質(zhì)作用。這種觀點是不全面的。
對此,我認(rèn)為應(yīng)有多維度認(rèn)識。一方面,電動汽車在使用時是零排放,即便是使用燃煤發(fā)電所產(chǎn)生的電力,因為燃煤電廠一般距離城市較遠,所以,使用電動汽車對于人口聚集的城市來說,是環(huán)保的。
另一方面,近年來,我國加大對燃煤電廠污染物排放控制,加快燃煤電廠改造。目前,我國燃煤電廠已經(jīng)可以實現(xiàn)超低排放甚至近零排放。
最后,我們將促進電動汽車主要利用晚上充電,且利用太陽能和風(fēng)能充電。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃,到2050年,我國化石能源發(fā)電和非化石能源發(fā)電將各占一半。所以,這將進一步提升電動汽車的環(huán)保性。
中國能源報:電動汽車和氫燃料汽車應(yīng)是何種關(guān)系?
陳清泉:我認(rèn)為,新能源汽車應(yīng)分為兩大類。一類是動力電池驅(qū)動,另一類則是燃料電池驅(qū)動。這兩大類電動汽車不是矛盾的,而應(yīng)是互補的。如果是在短途旅行及城市內(nèi)運行,動力電池驅(qū)動的電動汽車更合適;而在高速公路、重卡車方面,則更加適合使用燃料電池汽車。
中國能源報:您如何看待社會上對氫燃料汽車的質(zhì)疑?
陳清泉:目前,有些觀點認(rèn)為氫氣很貴、不安全,不易得,而且現(xiàn)在動力電池越來越便宜,研發(fā)使用氫氣燃料電池得不償失等。但在我看來,每一種能源都有其優(yōu)勢,都有其它能源做不到的。所以,還是要多種能源優(yōu)化配置,這個問題一定要站在國家利益高度,做好頂層設(shè)計。
中國能源報:氫作為能源還有哪些意義?
陳清泉:氫氣可實現(xiàn)能源變物質(zhì)流,當(dāng)其與二氧化碳結(jié)合,能幫助二氧化碳實現(xiàn)平衡。
我認(rèn)為,要實現(xiàn)低碳化,解決二氧化碳問題,不應(yīng)只是簡單地將其捕捉,儲存在地下。因為二氧化碳的壽命很長,可達幾萬年,目前尚不明確將二氧化碳存儲在地下究竟會對環(huán)境產(chǎn)生怎樣的影響。在能源生產(chǎn)和消費過程中,不可避免地會產(chǎn)生二氧化碳,但同樣也會產(chǎn)生氫氣。氫氣有時是廢料,有時卻也可成為“寶貝”。將二氧化碳與氫氣結(jié)合,可“變廢為寶”,產(chǎn)生燃料。
能源變革需跨界融合
中國能源報:如何有效發(fā)揮電動汽車對能源變革作用?
陳清泉:首先,必須要實現(xiàn)跨界融合。在能源領(lǐng)域,各能源分支及能源主管部門,一定要有多能源優(yōu)化配置機制。
但目前的狀況卻是各自為政。不同能源形式、能源部門,從科學(xué)到技術(shù),再到產(chǎn)品、市場,都有隔閡。這些隔閡一方面是來自不同專家、不同官員、不同企業(yè)家及不同金融機構(gòu)的認(rèn)識。所以,我建議要多開跨界融合的研討會,不同領(lǐng)域的人士互相交流、互相辯論。
隔閡的另一原因則是利益鏈問題,現(xiàn)實中,不同能源形式牽涉到不同利益鏈。如何化解這一問題?我認(rèn)為應(yīng)多發(fā)揮政策的作用。我國雖有國家發(fā)改委能源局,但不同能源領(lǐng)域都很強勢;在基層,地方官員的勢力也很大??梢哉f是各種不同勢力互相交錯。
我認(rèn)為,要解決這些問題,國家在能源領(lǐng)域一定要做好頂層設(shè)計、實現(xiàn)多元思維。因為我國能源問題不是只依靠某一能源形式就可以全部解決,一定要多能互補,多種能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置。
中國能源報:在技術(shù)角度還有哪些需要突破?
陳清泉:目前,我們正在找出能源與信息之間的關(guān)系,開發(fā)能源計算機,打造智慧能源系統(tǒng)。因為,要充分發(fā)揮電動汽車對能源的作用,還必須做到兩點,一是在基礎(chǔ)設(shè)施方面,要做到大部分使用者、大部分電動汽車是在晚上充電;二是推動電動汽車所使用的電力大部分來自太陽能、風(fēng)能等新能源。智慧能源系統(tǒng)將推動這些目標(biāo)加速實現(xiàn)。
緩解新能源與傳統(tǒng)能源的矛盾
中國能源報:電動汽車在能源轉(zhuǎn)型中將發(fā)揮怎樣的作用?
陳清泉:電動汽車不僅是一種交通工具,同時也是一種能源載體、信息載體。我國能源將向低碳化、智能化、電氣化轉(zhuǎn)型。電動汽車在這個過程中將發(fā)揮重要乃至不可替代的作用。
電動汽車可以有效緩解傳統(tǒng)能源和新能源之間的矛盾。因為電動汽車使用的能源是電力,屬于二次能源。而產(chǎn)生電力的一次能源則是多樣化的,太陽能、風(fēng)能、核能、水能以及煤炭等傳統(tǒng)能源都可以生產(chǎn)電力。
中國能源報:您認(rèn)為傳統(tǒng)能源和新能源之間的矛盾癥結(jié)是什么?
陳清泉:傳統(tǒng)能源和新能源之間的矛盾首先源于二者物理特性不同。傳統(tǒng)能源的慣量很大,如發(fā)電廠、鍋爐,大部分使用煤或油;而新能源如風(fēng)能、太陽能等有所不同,其間歇性很強、慣量也很小。
例如,為接納新能源,燃煤電廠的調(diào)節(jié)力度不得不放寬。新能源發(fā)電多的時候,傳統(tǒng)能源就得少發(fā)電,但目前燃煤電廠調(diào)節(jié)的力度是不能無限放寬的,這就導(dǎo)致了棄風(fēng)棄光。因為電力保持供求平衡非常重要。否則,電網(wǎng)就會受到?jīng)_擊甚至崩潰。
中國能源報:電動汽車如何緩解這一矛盾?
陳清泉:如今,我們可以通過智慧能源系統(tǒng)、能源計算機系統(tǒng),把能源領(lǐng)域的物質(zhì)流、信息流厘清,電動汽車在這一過程中能發(fā)揮重要作用。
例如,我們可以選擇不棄風(fēng)棄光,而是將多余的電用來電解水,轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣,如此一來,能源就轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)。氫氣可以存儲起來,將其異化,需要時再把氫氣和氧氣結(jié)合,再次產(chǎn)生電。
電動汽車在這一過程中發(fā)揮的作用是,其使用的電池可對電網(wǎng)反沖,使能量來回運行,這與此前汽車廣泛使用的柴油、汽油明顯不同。
好的能源系統(tǒng)應(yīng)該是可靠的、低碳的、高效的。要實現(xiàn)這樣的目標(biāo),必定是多種能源的結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置,單一的能源形式肯定做不到。而要實現(xiàn)多種能源的優(yōu)化配置,就必須充分利用能源計算機、智慧能源系統(tǒng),作為能源與信息的雙重載體,電動汽車無疑將發(fā)揮重大作用。
新能源汽車環(huán)保性不容置疑
中國能源報:目前社會上有觀點認(rèn)為,電動汽車使用的電力主要來自燃煤發(fā)電,所以對環(huán)保并無太多改善。您如何看待這一觀點?
陳清泉:的確,目前我國主要電力來自于燃煤發(fā)電,2017年燃煤發(fā)電仍占全部電力的71.8%。但不能就此認(rèn)為電動汽車對于環(huán)保、尤其是二氧化碳減排沒有實質(zhì)作用。這種觀點是不全面的。
對此,我認(rèn)為應(yīng)有多維度認(rèn)識。一方面,電動汽車在使用時是零排放,即便是使用燃煤發(fā)電所產(chǎn)生的電力,因為燃煤電廠一般距離城市較遠,所以,使用電動汽車對于人口聚集的城市來說,是環(huán)保的。
另一方面,近年來,我國加大對燃煤電廠污染物排放控制,加快燃煤電廠改造。目前,我國燃煤電廠已經(jīng)可以實現(xiàn)超低排放甚至近零排放。
最后,我們將促進電動汽車主要利用晚上充電,且利用太陽能和風(fēng)能充電。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃,到2050年,我國化石能源發(fā)電和非化石能源發(fā)電將各占一半。所以,這將進一步提升電動汽車的環(huán)保性。
中國能源報:電動汽車和氫燃料汽車應(yīng)是何種關(guān)系?
陳清泉:我認(rèn)為,新能源汽車應(yīng)分為兩大類。一類是動力電池驅(qū)動,另一類則是燃料電池驅(qū)動。這兩大類電動汽車不是矛盾的,而應(yīng)是互補的。如果是在短途旅行及城市內(nèi)運行,動力電池驅(qū)動的電動汽車更合適;而在高速公路、重卡車方面,則更加適合使用燃料電池汽車。
中國能源報:您如何看待社會上對氫燃料汽車的質(zhì)疑?
陳清泉:目前,有些觀點認(rèn)為氫氣很貴、不安全,不易得,而且現(xiàn)在動力電池越來越便宜,研發(fā)使用氫氣燃料電池得不償失等。但在我看來,每一種能源都有其優(yōu)勢,都有其它能源做不到的。所以,還是要多種能源優(yōu)化配置,這個問題一定要站在國家利益高度,做好頂層設(shè)計。
中國能源報:氫作為能源還有哪些意義?
陳清泉:氫氣可實現(xiàn)能源變物質(zhì)流,當(dāng)其與二氧化碳結(jié)合,能幫助二氧化碳實現(xiàn)平衡。
我認(rèn)為,要實現(xiàn)低碳化,解決二氧化碳問題,不應(yīng)只是簡單地將其捕捉,儲存在地下。因為二氧化碳的壽命很長,可達幾萬年,目前尚不明確將二氧化碳存儲在地下究竟會對環(huán)境產(chǎn)生怎樣的影響。在能源生產(chǎn)和消費過程中,不可避免地會產(chǎn)生二氧化碳,但同樣也會產(chǎn)生氫氣。氫氣有時是廢料,有時卻也可成為“寶貝”。將二氧化碳與氫氣結(jié)合,可“變廢為寶”,產(chǎn)生燃料。
能源變革需跨界融合
中國能源報:如何有效發(fā)揮電動汽車對能源變革作用?
陳清泉:首先,必須要實現(xiàn)跨界融合。在能源領(lǐng)域,各能源分支及能源主管部門,一定要有多能源優(yōu)化配置機制。
但目前的狀況卻是各自為政。不同能源形式、能源部門,從科學(xué)到技術(shù),再到產(chǎn)品、市場,都有隔閡。這些隔閡一方面是來自不同專家、不同官員、不同企業(yè)家及不同金融機構(gòu)的認(rèn)識。所以,我建議要多開跨界融合的研討會,不同領(lǐng)域的人士互相交流、互相辯論。
隔閡的另一原因則是利益鏈問題,現(xiàn)實中,不同能源形式牽涉到不同利益鏈。如何化解這一問題?我認(rèn)為應(yīng)多發(fā)揮政策的作用。我國雖有國家發(fā)改委能源局,但不同能源領(lǐng)域都很強勢;在基層,地方官員的勢力也很大??梢哉f是各種不同勢力互相交錯。
我認(rèn)為,要解決這些問題,國家在能源領(lǐng)域一定要做好頂層設(shè)計、實現(xiàn)多元思維。因為我國能源問題不是只依靠某一能源形式就可以全部解決,一定要多能互補,多種能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置。
中國能源報:在技術(shù)角度還有哪些需要突破?
陳清泉:目前,我們正在找出能源與信息之間的關(guān)系,開發(fā)能源計算機,打造智慧能源系統(tǒng)。因為,要充分發(fā)揮電動汽車對能源的作用,還必須做到兩點,一是在基礎(chǔ)設(shè)施方面,要做到大部分使用者、大部分電動汽車是在晚上充電;二是推動電動汽車所使用的電力大部分來自太陽能、風(fēng)能等新能源。智慧能源系統(tǒng)將推動這些目標(biāo)加速實現(xiàn)。