未來能源向我們(men) 走來，但若要取代化石能源，並非易事。

“我們(men) 以碳中和來推動能源轉型，從(cong) 對化石能源係統的依賴轉到以新能源、電氣化為(wei) 主體(ti) 的方向上來，這裏麵遇到的挑戰和問題也不少。” 7月8日，北京大學能源研究院特聘研究員楊福強在未來能源大會(hui) 上表示。

國家電投集團呂錫嘉表示，“不論是做CCUS（碳捕集、固定與(yu) 利用），還是做氫能儲(chu) 能，未來很長一段時間都是高投入低回收的階段，因為(wei) 技術的更新換代，技術產(chan) 業(ye) 鏈的成熟，需要的是碳市場，包括國家政策、金融市場的完善。”

挑戰不小，機遇也很大。清潔能源成本在降低，技術難關(guan) 也正在被攻破。從(cong) 2015年到2020年，車用燃料電池技術跨越式發展，已經形成產(chan) 業(ye) 化；氫能的儲(chu) 存和載體(ti) 技術將逐漸成熟；電力係統數字化、智能化應用越來越廣泛。

光伏技術日漸成熟

作為(wei) 清潔能源的一個(ge) 重要方向，光伏技術越來越成熟，產(chan) 業(ye) 規模也日漸擴大。

光伏發電是利用半導體(ti) 界麵的光生伏特效應而將光能直接轉變為(wei) 電能的一種技術。利用的是可再生的太陽能，中國幅員遼闊，太陽能資源豐(feng) 富。

光伏產(chan) 業(ye) 鏈包括矽料、矽片、電池組、並網逆變等多個(ge) 環節，近年來各個(ge) 環節的技術均有突破提升，從(cong) 而降低了光伏發電的成本。

今年以來，光伏產(chan) 能擴張狂飆突進。根據黑鷹光伏統計，2021年上半年光伏企業(ye) 產(chan) 能層麵的投資接近4000億(yi) ，投資規模同比增長接近一倍。

其中，單個(ge) 投資在10億(yi) 元以上的項目有59個(ge) 之多，在100億(yi) 元以上的項目達13個(ge) ，從(cong) 數量上看，分別較去年同期增長了59.46%和62.50%。

近期國家能源局下發了通知，準備在全國啟動整縣（市、區）屋頂分布式光伏建設。通知要求，黨(dang) 政機關(guan) 單位建築屋頂的麵積，安裝光伏發電的比例不能低於(yu) 50%；學校、醫院等公共屋頂的總麵積不得低於(yu) 40%；另外，一些廠房的比例不低於(yu) 30%。

而光伏發電為(wei) 直流電，直流電應用範圍較小，需要變換成交流電才可以廣泛使用，而且光伏發電有波峰波穀的階段，這樣就造成棄光棄電的現象，儲(chu) 能的重要性凸顯出來。這便需要利用另一種綠色能源——氫能。

氫能儲(chu) 運是難題

中國科學院院士歐陽明高最鍾情於(yu) 氫能，他認為(wei) 電和氫未來將取代柴油、汽油、煤油，成為(wei) 儲(chu) 能和新能源汽車的主要載體(ti) 。

“氫能在新能源革命中占有戰略地位，其戰略意義(yi) 在於(yu) 可再生能源轉型中的大規模能量儲(chu) 存與(yu) 多元化利用需求。”歐陽明高指出，氫能儲(chu) 能是新能源電力係統的核心技術，交通會(hui) 是氫能利用的先導領域，將帶動氫能的全麵發展。

歐陽明高預測了新能源汽車的市場潛力，“2021年前五個(ge) 月中國新能源汽車總銷量已經突破汽車總銷量的10%，保有量超過600萬(wan) ，以後還會(hui) 持續增長，今年估計產(chan) 量會(hui) 超過200萬(wan) 。我們(men) 估計明年會(hui) 400萬(wan) ，後年600萬(wan) ，現在就是到了快速增長的時候了。2030年預計會(hui) 到8000萬(wan) ，2035年1.6億(yi) ，2040年3億(yi) 。3億(yi) 輛電動車，意味著我們(men) 的儲(chu) 能潛力是多大呢？如果一輛車耗用65度電，車載儲(chu) 能的容量就是大約200億(yi) 度電，這是什麽(me) 概念？相當於(yu) 目前中國每天的總電量。”

不過，氫能麵臨(lin) 著運輸、儲(chu) 存經濟性不高的問題。

“車載儲(chu) 氫是個(ge) 問題，無論是技術還是成本，都不太理想，比如我們(men) 現在主流的高壓氣頻，儲(chu) 氫的密度和成本都還不夠理想，儲(chu) 氫密度大概100公斤5公斤氫，成本偏高，它的下降會(hui) 比燃料電池發動機下降的幅度要慢，所以重載商用車車載的儲(chu) 氫密度和成本目前是不理想的，是我們(men) 當前的一個(ge) 技術挑戰。”歐陽明高表示。

而在氫能儲(chu) 運技術方麵，現在已經有了一些設想。

歐陽明高介紹稱，第一是可以利用特高壓輸電線路，把電從(cong) 新疆等地輸送過來，然後再製氫，這個(ge) 成本是比較低的；第二是利用氫能載體(ti) ，液氨很容易分解出氫，而且分解的能耗很低，液氨的質量儲(chu) 氫密度和體(ti) 積儲(chu) 氫密度都是最高的，這樣就可以先製氨，運輸，再製氫。

電是最高品位能源？

在中國能源網首席研究員韓曉平看來，電是唯一最高品位能源，沒有之一。

“其實氫是電的延伸，綠氫就是綠電，如果把這個(ge) 問題想明白以後就知道，氫是一種邊際能源，解決(jue) 一些邊際特定需求，主要的需求還是要靠電，如果我們(men) 不靠電，轉個(ge) 圈去用氫的話，那就違反了第一性原理。沒有必要把一個(ge) 簡單的事情複雜化，增加了很多成本和損耗浪費，最後達到的還是同樣一個(ge) 目標。”韓曉平說道。

他還認為(wei) ，碳中和其實就是電力係統最主要的任務，當電力係統能夠覆蓋所有能源90%的時候，才可能真正實現碳中和，維持電力係統的可靠性、穩定性，將成為(wei) 下一步電力工作持續的目標。

關(guan) 於(yu) 電力能源數字化，國網能源研究院數字經濟所孫藝新描述了三個(ge) 場景。第一個(ge) 場景是將一些數字化技術應用到傳(chuan) 統的能源生產(chan) 消費平台之中；第二個(ge) 場景是把需求側(ce) 資源充分的挖掘出來，實質上這個(ge) 也是一種增加能源供給的方式；第三個(ge) 場景是，把數字能源作為(wei) 用能權交易的統一媒介，可以解決(jue) 目前能源在生產(chan) 端、流轉端，乃至消費端，多個(ge) 鏈條之間存在結算、賦稅，可能都存在一些斷點的問題。

華為(wei) 數字能源總工程師張廣河講述了一個(ge) 智能光伏的概念，“分布式光伏遇到的最大的問題是安全問題，這是非常大的挑戰。其次是散點部署，對於(yu) 這種顆粒度非常小的站點管理，華為(wei) 公司非常有經驗。如果是零零散散的，最後這張網可能就廢了。所以第一要保障係統安全，不能著火，不能讓老百姓受傷(shang) ；第二必須得做主動安全的設計和全網管理。發電量要發的清清楚楚，用的明明白白。”