当前,能源转型正面临一个显而易见的悖论:尽管可再生能源发电,尤其是太阳能发电,正在快速增长,但由于电网的限制,大量这种清洁能源却被白白浪费了。 在智利,所谓“未并入电网的可再生能源弃电”现象日益频繁,2024年太阳能和风能发电量的弃电比例已超过20%。这一现象反映了能源规划中的结构性低效,同时也表明,通过能源存储和转换技术,有望推动各能源部门实现深度融合。
这种被称为“部门耦合”(sector coupling)的方法,能够将电力部门与供热、交通,甚至化工和燃料行业进行智能联动。其关键在于部署储能解决方案,这些方案不仅能储存能源,还能将能源转化,以便在最需要的时候和地方加以利用。
例如,目前白天被浪费的太阳能,可通过“电转热”(Power-to-Heat,PtH)技术(如工业热泵或电加热器)转化为热能。这种热能可用于驱动高耗能的工业生产过程,从而减少直接排放并降低运营成本。智利的太阳能潜力位居世界前列,为实施这一战略提供了得天独厚的条件。
此外,电力制气(PtG)技术能够将可再生电力转化为绿色氢气,这种氢气可以储存、运输,并应用于锅炉、涡轮机、燃料电池或工业流程中。这种氢气还可以转化为合成甲烷或液体燃料(PtL),从而将交通运输和化工行业有机结合,且无需新建基础设施。
甚至电动汽车也可以通过“车联网”(V2G)技术作为分布式储能设备融入电网系统,其电池不仅能够消耗电力,还能在用电高峰时段将电力回馈至电网。
这些互联互通所带来的结果是,能源系统变得更加灵活、韧性强且高效。这不仅减少了弃电现象,缓解了电网拥堵,平衡了能源供需,还将可再生能源的应用范围扩展到了电力行业之外。
从战略角度来看,各行业的融合不仅能提高能源系统的技术效率,还能创造工业发展和就业机会。氢能生产、蓄热技术的应用以及合成燃料的开发,均可推动国内新的价值链发展。
为了把握这些机遇,需要制定一套超越行业壁垒的、协调一致的能源规划愿景。这意味着要将电网基础设施设计、针对“电力到X”(Power-to-X)技术的激励措施、灵活的监管框架以及促进多行业储能解决方案投资的政策有机结合起来。
在气候目标日益雄心勃勃、能源价格波动剧烈以及碳中和目标的背景下,能源存储和部门间耦合并非技术上的乌托邦,而是实现智能、高效能源转型的战略必要条件。
