鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：851次 | 2021年06月03日
要什么樣的可行性電池技術(shù)才可實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和？
碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，以解決能源的存儲(chǔ)問(wèn)題為前提。
2019年第9期《電工電能新技術(shù)》（儲(chǔ)能應(yīng)用專(zhuān)刊）發(fā)表文章《儲(chǔ)能的度電成本和里程成本分析》，2017－2019年，我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)前后組織了六次全國(guó)范圍的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)調(diào)研活動(dòng)，共走訪(fǎng)100多家儲(chǔ)能相關(guān)企事業(yè)單位和30余個(gè)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目，掌握了豐富的實(shí)際儲(chǔ)能數(shù)據(jù)。
抽水蓄能電站投資功率成本約5500～7000元／kW，度電成本0．21～0．25元／kW．h（其中度電能量成本0．12～0．17元）。
圖表1常見(jiàn)規(guī)模儲(chǔ)能度電成本
此外，還有氫能、可再生燃料等儲(chǔ)能技術(shù)。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
作者在結(jié)合目前工作內(nèi)容，認(rèn)為有一種技術(shù)可以解決碳中和、碳達(dá)峰的最大儲(chǔ)能問(wèn)題。其度電成本同樣可以最低達(dá)到0．2元／kW．H。而且該技術(shù)還能解決當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)的里程焦慮、充電難題。
這種技術(shù)不是全新的技術(shù)，而是一百多年前就已經(jīng)出現(xiàn)的技術(shù)－－增程汽車(chē)。
增程汽車(chē)，能夠解決儲(chǔ)能問(wèn)題？度電成本還能夠低至0．2元／kW．H。
這里說(shuō)的增程汽車(chē)是一種全新結(jié)構(gòu)的純電動(dòng)＋燃油燃?xì)廛?chē)。關(guān)鍵的技術(shù)跟抽水蓄能電廠(chǎng)是相同的－－發(fā)電電動(dòng)機(jī)技術(shù)
抽水蓄能電廠(chǎng)的核心部件是一個(gè)可以發(fā)電的抽水泵，假如我們?cè)诿總€(gè)純電動(dòng)汽車(chē)上安裝發(fā)電電動(dòng)機(jī)。一個(gè)12KW發(fā)電機(jī)功率的發(fā)電電動(dòng)機(jī)。全國(guó)的小汽車(chē)保有量是2．81億輛，假如全部都利用起來(lái)其發(fā)電容量達(dá)到33億KW。而我國(guó)2020年發(fā)電口徑裝機(jī)總?cè)萘?2億KW。而每天汽車(chē)閑置的時(shí)間10小時(shí)，年發(fā)電時(shí)長(zhǎng)3000小時(shí)。可發(fā)電時(shí)長(zhǎng)超過(guò)火電發(fā)電容量實(shí)際利用時(shí)間。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
從總量上看能夠利用起純電動(dòng)汽車(chē)＋燃油燃?xì)庠龀誊?chē)的發(fā)電能力，解決儲(chǔ)能問(wèn)題不在話(huà)下。
而從能源單價(jià)上看，這種發(fā)電方式也是有望低于抽水蓄能。
這是種新型的增程汽車(chē)，燃油燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)可以從車(chē)上拆下來(lái)，車(chē)上就有兩個(gè)電動(dòng)機(jī)。相當(dāng)于一輛純電動(dòng)汽車(chē)。電機(jī)可以串聯(lián)，并聯(lián)運(yùn)行使用單軸驅(qū)動(dòng)，可以降低其成本。也可以雙軸驅(qū)動(dòng)。
這樣的既是純電動(dòng)汽車(chē)，也是燃油的的增程汽車(chē)。作為儲(chǔ)能系統(tǒng)度電成本真的能比抽水蓄能還低嗎？燃油燃?xì)獠皇切略鎏寂欧艈幔?/p>
這種新型的增程汽車(chē)，度電成本包含兩個(gè)方面。裝置投資成本＋燃料成本。我們先說(shuō)一下燃料成本。假如使用92＃汽油，其燃料成本超過(guò)1元。即便是最便宜的甲醇2000元一噸的。1千克發(fā)電2．2度（熱效率40％）。其燃料度電成本也在0．9元。這樣的電能成本只能利用在交通領(lǐng)域，并且只能作為電能的補(bǔ)充。
那么前文中說(shuō)到0．2元一度電的成本是如何計(jì)算出來(lái)的呢？
通過(guò)沼氣發(fā)電。根據(jù)國(guó)家秸稈發(fā)電項(xiàng)目、餐廚垃圾、垃圾填埋項(xiàng)目的未處理沼氣單價(jià)是0．4元／標(biāo)方。假如增程系統(tǒng)是一個(gè)沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)，1標(biāo)方沼氣可以發(fā)電1．8～2．2度。其度電成本低至0．2元。從我國(guó)秸稈干重8億的總量看來(lái)，可以產(chǎn)約2．8億噸的沼氣（約2800億標(biāo)方）。約合發(fā)電5600億度。相當(dāng)5個(gè)三峽電站。沼氣的可存儲(chǔ)性，可以用來(lái)作為太陽(yáng)能發(fā)電的補(bǔ)充。夜晚電動(dòng)汽車(chē)停下來(lái)，利用起閑置時(shí)間發(fā)電。假如2．8億噸沼氣和沼渣中碳利用起來(lái)，加入太陽(yáng)能的電解氫氣?？梢猿霈F(xiàn)甲烷＋二甲醚的壓縮氣體。其成分跟家用罐裝液化天然氣相同的。只是二甲醚含量更高。2．8億噸沼氣可以獲得3．3億噸罐裝可燃?xì)怏w。作為車(chē)載或者儲(chǔ)能介質(zhì)。這種技術(shù)方向比當(dāng)前熱炒的氫能源更具有價(jià)值。
當(dāng)前的沼氣發(fā)電不具有效應(yīng)。很大一部分成本在于生物質(zhì)的運(yùn)輸成本高，發(fā)電裝置成本貴。生物質(zhì)的運(yùn)輸成本占沼氣成本60％以上，MW級(jí)沼氣發(fā)電裝置度電成本0．35元以上。KW級(jí)沼氣發(fā)電裝置度電成本更是高達(dá)1元以上。
沼氣的成本也是要根據(jù)實(shí)際情況，有些項(xiàng)目成本單價(jià)超過(guò)1元。部分可以低至0．4元每方。而有這種移動(dòng)式的發(fā)電裝置之后，降低了生物質(zhì)的運(yùn)輸成本，可能確保所有秸稈沼氣都會(huì)低于0．4元／標(biāo)方。并且沼氣厭氧罐都是存儲(chǔ)在農(nóng)田地下不占用耕地，沼渣可以直接還田。
這種汽車(chē)發(fā)電還有一個(gè)隱形的成本，就是人力成本。假如將人力成本計(jì)算進(jìn)去將是非常巨大的。但假如我們只是利用農(nóng)機(jī)，比如拖拉機(jī)收割機(jī)這種長(zhǎng)時(shí)間閑置的設(shè)備來(lái)作為發(fā)電設(shè)施。其人力成本將得到很好的解決。農(nóng)機(jī)可以設(shè)計(jì)成發(fā)電效率優(yōu)先的發(fā)電電動(dòng)機(jī)。如其平均發(fā)電功率在100KW。按一年300天，10小時(shí)可發(fā)電時(shí)間。5600億度的發(fā)電裝置要只要187萬(wàn)輛這樣的農(nóng)機(jī)。
100萬(wàn)輛這樣的農(nóng)機(jī)就能解決了儲(chǔ)能問(wèn)題了，這些農(nóng)機(jī)發(fā)出來(lái)的電能作為太陽(yáng)能光伏的補(bǔ)充并入電網(wǎng)。
那么這種新型的增城汽車(chē)的發(fā)電裝置度電成本又是多少呢？假如我們將12KW發(fā)電電動(dòng)機(jī)＋電控＋燃油燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)＋機(jī)械并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為一個(gè)整體的話(huà)。其系統(tǒng)成本大概率超過(guò)1萬(wàn)。按照8000小時(shí)的使用壽命。那么度電裝置成本在0．1元。折算度電投資833元／KW。遠(yuǎn)低于抽水蓄能。而且還不額外占據(jù)土地。
不到200萬(wàn)輛汽車(chē)就能解決儲(chǔ)能問(wèn)題，那么2億多輛汽車(chē)還要不要改成增程汽車(chē)呢？下一篇文章，我們將從汽車(chē)用電成本角度論述，為何我們要將所有純電動(dòng)汽車(chē)改為純電動(dòng)＋燃油燃?xì)獾脑龀唐?chē)。
這種新型的增程汽車(chē)，不只是解決了整個(gè)電網(wǎng)的儲(chǔ)能問(wèn)題，還從根本上解決了新能源汽車(chē)發(fā)展的種種瓶頸。這種增程汽車(chē)不存在里程焦慮，充電難題。
