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双碳与新能源:从资源转向技术 光伏、氢能、储能是焦点

自“双碳”目标之后,新能源无疑正成为当下中国投资和创业的热土。在这片领域,不仅诞生出了“蔚小理”等一众造车新势力,更催生出宁德时代、晶科能源等万亿、千亿市值的新能源产业链企业。而这场能源转型和能源科技革命,目前还远不会停歇。

近日,在由无锡市人民政府指导,无锡市滨湖区人民政府、《麻省理工科技评论》中国主办,无锡山水城管理委员会、DeepTech承办的新一届EmTech China全球新兴科技峰会上,围绕双碳和新能源话题,作为产学研界的代表,红杉中国投资合伙人、中国能源研究会常务理事李俊峰,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高,晶科能源全球副总裁钱晶,分享了各自对于行业的思考和见解。

“从资源依赖走向技术依赖”

红杉中国投资合伙人、中国能源研究会常务理事李俊峰提出,“碳中和的本质是让人类从资源依赖走向技术依赖”,而这其中,“数字化和碳中和存在融合的想象空间”:数字化使得能源低碳技术提速,推动能量成本下降和环境影响减少。

李俊峰认为,碳中和是为了改变化石能源的不可持续性,因此首先要解决能源的轻捷化,然后解决低碳化,最后实现智能化,能为万物互联的时代提供轻捷的、安全的、可靠的、低成本的能源,“比方说光伏发电,比方说海上风电,数字化推动能源到能量的过程,这些都有赖于技术进步”。

中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示,碳中和、碳达峰的目标关键就是要实现新能源革命,这其中有五大特点,首先是从传统的化石能源向可再生能源转型,特别是光能、风电大规模应用;第二能源由集中式转向分布式,推动建筑成为微型发电;第三就是利用氢气和电池等技术存储;第四就是要发展电能的互联网络;最后是电动汽车成为用能、储能和回馈能源的终端,而以上变革,都依赖于技术创新。

晶科能源全球副总裁钱晶提到,新能源发展现在面临三个挑战:发电成本、储存成本、系统协同成本,她认为,“成本的下降,提升规模当然是一个方面,但更重要的一定是要靠技术的创新、技术的升级或者是颠覆、迭代”。

光伏发电、绿色氢能、电池储能是焦点

光伏发电因其可再生、无污染,被视为减碳的抓手之一,同时是新能源革命的颠覆技术之一。

钱晶在现场给大家算了一笔账,现在光伏电价应该在0.25元-0.45元之间(按照光照水平),火电成本是0.4元,如果用N型组件,国内电价可以做到0.2元以内,相当于火电一半的成本,这已经让使用火电没有任何(使用)理由了。

她以晶科能源举例,晶科能源累计19次打破电池和组件效率的世界纪录,最新一次技术提升是今年4月份,光伏领域N型单晶钝化接触(TOPCon)电池转化效率,提高到了25.7%,现在TOPCon电池的量产效率突破24.7%,良率是99.8%,组件效率做到了22.3%。

在能源形态上,钱晶也给出了另一种思考,“未来真正的能源长什么样子,光伏跟氢,尤其是氯氢是很好的方案,能解决很大一部分减碳的问题”。

钱晶认为,可再生能源制氢,现在比较成熟和主流的技术之一是电解水制氢,电解水制氢包括两种:一种目前用的最多是碱性制氢,但是碱制氢的问题是占地面积很大,效率比较低,耗能比较高,最关键的一点是,它跟可再生能源的耦合性比较差,不太适应与可再生能源的耦合“所以目前来讲不是真正意义上的氯氢”。

“要成为真正意义上的氯氢,需要用另外一种——光制氢”,钱晶提出,光制氢技术的特点就是效率高,占地面积小,占地面积是储能的三分之一,耗能少,并且跟光伏、跟风光间歇式的可再生能源耦合性非常强,它是真正意义上的氯氢。

储能技术是本次峰会产学研界谈论的另一焦点。欧阳明高就提到,新能源革命一大特征就是利用氢气和电池等技术存储。目前,他和团队正聚焦电池储能、绿色氢能、氢电智慧能源三位一体研究,并于2011年成立了清华电产品实验室,“我们正逐步突破氢能燃料电池动力系统燃料电池发动机、燃料电池膜电极等核心技术,并转化形成产业集聚,培育科创板氢能燃料电池低谷”。

而在技术路径上,储能领域多讲磷酸铁锂电池,但钱晶认为,主流磷酸铁锂面临一个挑战——成本没有可降空间,无论是供应链还是技术,磷酸铁锂电池都非常成熟了,一旦技术成熟,就没有降本空间。

钱晶表示,可以看另外一种技术——钠离子。钠离子也是目前宁德时代最为倡导的技术路线,钱晶表示,碳酸锂现在的成本是十几万元/吨,而碳酸钠是两千元/吨,钠离子电池应该做到磷酸铁锂电池三分之一的成本。

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