從廣袤沙漠中排列整齊的太陽能光伏板，到海風(fēng)勁吹下緩緩轉(zhuǎn)動的巨型風(fēng)力發(fā)電機，新能源以其清潔、可持續(xù)的特性，成為了人類應(yīng)對氣候變化、實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的“希望之光”。然而，在新能源蓬勃發(fā)展的背后，一個關(guān)鍵問題逐漸浮出水面——低碳卻不穩(wěn)定的新能源，何以實現(xiàn)安全且穩(wěn)定的電力供應(yīng)?
“新能源+長時儲能，才是同時解決能源供需與碳排放問題的最佳方案。”緯景儲能科技有限公司創(chuàng)始人、董事長葛群給到這樣一個答案。作為一家聚焦于鋅鐵液流電池這一長時儲能技術(shù)路線企業(yè)的“掌舵者”，他認為，儲能，尤其是能夠支撐數(shù)小時甚至更長時間穩(wěn)定輸出的長時儲能，將成為未來能源體系中必不可少的關(guān)鍵“拼圖”。
刨根：從根上找用電的解法
“電其實和空氣一樣，無感是常態(tài)，但一旦出現(xiàn)波動短缺，就會產(chǎn)生‘窒息感’。”葛群說。
2020年，中國正式提出2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的目標。對這樣一個經(jīng)濟總量巨大、工業(yè)化與城鎮(zhèn)化進程尚未完成的國家而言，需要保證經(jīng)濟持續(xù)增長的同時，又要有效控制溫室氣體排放。既是機遇，也是巨大挑戰(zhàn)。人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)迅猛發(fā)展，電力消耗急劇上升。中國信息通信研究院預(yù)測，到2025年，數(shù)據(jù)中心能耗占全社會總能耗的比例將從當時的2%升至5%，年耗電量約4000億千瓦時。若繼續(xù)依賴傳統(tǒng)火電供能，不僅會加重碳排放，還會在碳配額等限制下困難重重。
與此同時，國際能源署的數(shù)據(jù)顯示，近年來，全球風(fēng)電和光伏裝機容量持續(xù)飆升，尤其中國作為新能源發(fā)展的主力軍，更是成績斐然。但快速增長的背后，新能源發(fā)電的隨機性、間歇性和波動性問題日益凸顯。
在光照充足的白天，太陽能光伏電站全力發(fā)電，可一旦夜幕降臨，發(fā)電量便驟減;風(fēng)力發(fā)電也同樣“看天吃飯”，風(fēng)力不穩(wěn)定時，電力供應(yīng)時有時無。這種不穩(wěn)定性給電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運行帶來了巨大挑戰(zhàn)，“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象屢見不鮮。據(jù)不完全統(tǒng)計，每年因無法有效消納而被浪費的風(fēng)電和光電電量超過百億千瓦時，這不僅是資源的巨大浪費，也嚴重制約了新能源產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。
作為深耕芯片行業(yè)25年的“老兵”，葛群親歷了數(shù)字科技從萌芽到全面賦能諸多行業(yè)的蛻變過程。無論是人工智能、大數(shù)據(jù)還是云計算，其巨大潛能只有在穩(wěn)定電力支持下才能更好地釋放，他逐漸意識到，如果電力供應(yīng)無法同步升級，數(shù)字經(jīng)濟的擴展一定會遭遇瓶頸。
用電困局何解?又為何是長時儲能?面對這些問題，葛群告訴記者，他喜歡“從根上找解法”。
葛群主張通過“控碳不控能”來平衡雙碳目標和經(jīng)濟發(fā)展的要求。他認為，中國減碳政策的核心不在于盲目壓縮能源使用總量，而在于通過大力發(fā)展清潔能源、配備成熟的長時儲能技術(shù)來實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與碳排放控制的雙贏。
“就好比給新能源配上一個‘能量儲蓄罐’，在能源生產(chǎn)過剩時儲存起來，在能源供應(yīng)不足時釋放，以此來平衡能源的供需矛盾。而長時儲能，更是能夠提供數(shù)小時甚至更長時間的穩(wěn)定電力輸出，成為解決新能源消納難題的關(guān)鍵所在。”葛群說。
儲能路線中，葛群堅定選擇了長時儲能，長時儲能的技術(shù)路徑中，他又果斷看中了鋅鐵液流電池。在新興領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)，抬頭看路比埋頭苦干有時候更為重要。這一步步“鎖定”路線的過程，葛群也是憑著一股子“刨根問底”的勁頭找答案。
“儲能首先需要做到本質(zhì)安全，其次還要有成本優(yōu)勢，最后還必須要能夠短時間內(nèi)在中國實現(xiàn)大規(guī)模部署。”葛群說，“這樣一路追問下去，鋅鐵液流電池成為不二解法。”
據(jù)了解，在安全性方面，鋅鐵液流電池作為水系電池，天生就具備不燃不爆的特性，極大地降低了安全隱患;在循環(huán)壽命方面，鋅鐵液流電池表現(xiàn)同樣出色，充放電過程更平穩(wěn)，堆棧部件能夠?qū)崿F(xiàn)上萬次乃至十萬次的循環(huán)使用，這也意味著長期使用下成本更低、經(jīng)濟效益顯著;在資源易得性方面，鋅、鐵資源在地球上儲量豐富，價格相對穩(wěn)定，不像一些稀有金屬那樣容易受到資源限制和價格波動的影響，從源頭上杜絕了“卡脖子”風(fēng)險，為大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實保障。
葛群以SpaceX的“不銹鋼火箭”比喻鋅鐵液流電池這一技術(shù)路線。他認為，鋅鐵液流電池在初期階段確實要面對類似SpaceX火箭焊接、密封等技術(shù)難題，但正如SpaceX解決關(guān)鍵環(huán)節(jié)后實現(xiàn)了降本增效般，只要把鋅鐵液流電池核心難點逐一突破，就能顯著削減液流電池的材料、制造、維護和運營費用，為大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用鋪平道路。
放大：把“從0到1”的路鑿出來
2018年，當液流電池技術(shù)還鮮為人知，大多數(shù)資本和企業(yè)都扎堆在熱門的新能源汽車、鋰電回收領(lǐng)域時，葛群帶領(lǐng)團隊踏入這片“待墾地”，創(chuàng)立了緯景儲能。與鋰電池行業(yè)的高度分工不同，整個液流電池產(chǎn)業(yè)起步晚，投入強度不夠、上下游廠商尚未形成成熟的“分工協(xié)作”生態(tài)鏈，要想在大規(guī)模商用領(lǐng)域真正取得突破，需要打通較長的產(chǎn)業(yè)鏈條。
起步首先就要找人。葛群充分利用在芯片行業(yè)積累的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗，精心打造了一支跨領(lǐng)域的精英團隊。在團隊構(gòu)建上十分大膽，公司內(nèi)部已細分超過200個崗位，從材料科學(xué)家、電力工程師、化學(xué)工程師、結(jié)構(gòu)設(shè)計師、自動化專家、AI專家等，形成了一個跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的人才矩陣。他們各有所長，有專注于材料研發(fā)的科學(xué)家，致力于尋找性能更優(yōu)的電池材料;有電力工程師，精心設(shè)計高效穩(wěn)定的電力系統(tǒng);自動化和機器人專家，為實現(xiàn)大規(guī)模智能制造提供技術(shù)支持……
“不僅僅是創(chuàng)立一家公司，更是拓開一個行業(yè)。”葛群說，“我們做的就是一個‘從0到1’的實驗室技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的放大過程。”
從實驗室的技術(shù)研發(fā)，到小試、中試，再到大規(guī)模生產(chǎn)，每一步都充滿挑戰(zhàn)。葛群介紹道，從一個小小的零件來看，它既需要和我們的設(shè)計相匹配，也需要保證供應(yīng)商能夠提供這樣品質(zhì)的產(chǎn)品，還需要在投產(chǎn)后能讓工廠生產(chǎn)達到工藝要求。
“而這樣的零件不計其數(shù)，彎路、教訓(xùn)更是數(shù)不勝數(shù)，最初創(chuàng)業(yè)的幾年，我們就是這樣靠腦力、靠體力把產(chǎn)業(yè)化的路徑一點點鑿出來。”葛群說，“為了讓大規(guī)模生產(chǎn)出的產(chǎn)品符合最初的設(shè)計要求，這個放大的過程，技術(shù)含量不比做科研來得簡單。”葛群并不掩飾其中的難度，“但我希望做難而正確的事情，走到技術(shù)的前沿并同時推動整個生態(tài)的發(fā)展。”
放大效應(yīng)已然初見成果。2023年10月緯景儲能珠海“超G工廠”投產(chǎn)，這也是全球首個投產(chǎn)的吉瓦級液流電池工廠，珠海工廠目前產(chǎn)能已經(jīng)達到設(shè)計產(chǎn)能的三分之一。緯景儲能通過自動化產(chǎn)線、數(shù)字化智造平臺和AI數(shù)字工廠，實現(xiàn)了精確操作、提質(zhì)降本。雖然這些基地也面臨工藝磨合、新招聘工人培訓(xùn)、設(shè)備測試等多重挑戰(zhàn)，“但隨著珠海‘超G工廠’初步達產(chǎn)并成功交付百兆瓦級產(chǎn)量，即將交付的臨沂工廠、宜昌工廠陸續(xù)投產(chǎn)，鋅鐵液流電池商業(yè)化落地的可行性已得到市場初步認可。”葛群說。
自2021年以來，各級政府密集出臺支持儲能的政策：國家有關(guān)部門發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》、中央政治局會議也明確指出當前“長時儲能”是制約風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)展的瓶頸。對于葛群和他的團隊而言，這無疑是對多年來初心堅持、潛心創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化探索努力和信念最好的肯定和鼓勵。
在雙碳戰(zhàn)略和新能源儲能政策的多項利好下，中國儲能市場正處于“臨界點”。葛群估算，大約在2025年后，國內(nèi)長時儲能市場將出現(xiàn)井噴式發(fā)展，規(guī)?；?qū)⑦_到200至300吉瓦時，天量的市場需求也需要有力的承接。
“因此，我們這幾年都在抓緊規(guī)劃產(chǎn)能、建設(shè)工廠，希望能有效承接能源轉(zhuǎn)型和雙碳戰(zhàn)略下的市場剛需。”葛群說。
回歸：讓儲能回歸到“儲”的本質(zhì)
近年來，在相關(guān)政策的推動下，儲能應(yīng)用端市場空間急劇擴張，新型儲能產(chǎn)業(yè)迎來了大爆發(fā)。但隨之而來的，產(chǎn)能過剩、質(zhì)量堪憂、配而不用等質(zhì)疑聲音也不絕于耳。
“我認為要破解這些疑問也并不復(fù)雜，其實就是要儲能回歸到‘儲’的本質(zhì)上，讓儲能設(shè)備真正發(fā)揮提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和調(diào)度靈活性的作用。”葛群說。
產(chǎn)品永遠是市場競爭力的核心。緯景儲能也憑借不懈的努力獲得了市場的認可，2023年10月，緯景儲能的“鋅鐵液流電池”正式列入國家能源局《第三批能源領(lǐng)域首臺(套)重大技術(shù)裝備(項目)名單》;2024年6月，鋅鐵液流電池入圍全國工業(yè)領(lǐng)域電力需求側(cè)管理第六批參考產(chǎn)品(技術(shù))目錄;12月，鋅鐵液流電池納入國家發(fā)展改革委《綠色技術(shù)推廣目錄(2024年版)技術(shù)清單》。與此同時，緯景儲能還被評為“國家級高新技術(shù)企業(yè)”“國家級專精特新‘小巨人’企業(yè)”“上海市專精特新中小企業(yè)”等。
談及產(chǎn)品的未來應(yīng)用，葛群向記者細致描繪出一個源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)力的用電場景：
在源側(cè)，長時儲能與風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電項目配套使用，能夠有效平滑新能源發(fā)電的波動，提高發(fā)電的穩(wěn)定性和可靠性。想象一下，在一片廣袤的風(fēng)電場旁邊，配備了大規(guī)模的鋅鐵液流電池儲能系統(tǒng)，當風(fēng)力不穩(wěn)定時，儲能系統(tǒng)可以及時補充電力，確保向電網(wǎng)輸送穩(wěn)定的電能，讓新能源真正成為可靠的電力來源。
在網(wǎng)側(cè)，長時儲能可以作為共享式或集中式儲能電站，參與電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻。在用電高峰時期，釋放儲存的電能，緩解電網(wǎng)供電壓力;在用電低谷時期，儲存多余的電能，提高電網(wǎng)的能源利用效率。這就好比給電網(wǎng)安裝了一個“智能調(diào)節(jié)器”，讓電網(wǎng)運行更加平穩(wěn)高效。
在負荷側(cè)，長時儲能同樣潛力巨大。在城市中，建設(shè)大型安全儲能電站，可以滿足城市電力保供的需求。特別是在一些人口密集的大城市，如上海，對安全、大規(guī)模的儲能電站需求迫切。鋅鐵液流電池憑借其安全性和大容量優(yōu)勢，成為理想選擇。此外，在社區(qū)、工廠等場所，長時儲能還可以與分布式能源系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)能源的自給自足和優(yōu)化利用，降低用戶的用電成本。
“我簡單算過一筆賬，中國一年大概要用掉近10萬億度電，現(xiàn)在我們的用電成本是度電5毛錢。如果我們用新能源+長時儲能，未來就有可能把用電成本降到度電4毛錢，這就意味著全社會的用電成本減少了近1萬億元，這是利國利民利長遠的事情。”葛群把這個比喻成長時儲能行業(yè)的“摩爾定律”，根據(jù)他的預(yù)測，2028年，鋅鐵液流電池的度電成本將有機會降至2毛。
中國將力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和，風(fēng)電與光伏的占比還將繼續(xù)提高，與之相匹配的長時儲能需求也會越來越大。在這個歷史機遇縱橫且技術(shù)挑戰(zhàn)突出的交匯點，創(chuàng)業(yè)者群體需要堅韌的企業(yè)家精神去持續(xù)突破前沿技術(shù)。葛群說，“當前長時儲能仍面臨一些挑戰(zhàn)，但我們信心堅定、腳步堅實，期待長時儲能在新能源時代大放異彩，我們也期待和所有同行們一起，百花齊放迎新春，為人類創(chuàng)造一個更加清潔、高效、可持續(xù)的未來!”(新華財經(jīng)客戶端記者 王默玲)
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