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今日施正荣碳中和智能化促城市加速拥抱光伏

发布时间:2021-07-15 07:22:23 阅读: 来源:ktv茶几厂家

施正荣:碳中和、智能化促城市加速拥抱“光伏+”

同样约2平方米的两块光伏板,一块是目前常见的玻璃状光伏板,双手难以抬动;一块是厚度仅为2毫米、可弯曲的轻质光伏板,重量不到前者三分之一,被单手轻易拿起。近日关于弹簧试验机的结构及日常维护,上海电力大学教授施正荣在其位于上海虹桥商务区的办公室里,向展示了轻质光伏的最直观优势。

施正荣介绍,更轻便的光伏组件将以“光伏+”的形式在城市碳中和进程中扮演更重要的角色。“随着技术进步和可再生能源迅速发展,光伏已经由过去的‘微不足道’变为现如今的‘举足轻重’,而伴随着城市‘碳达峰、碳中和’进程推进,以化石能源为代表的碳基能源将转向以光伏为代表的硅基能源。”

有望扛起城市碳中和大旗

城市是经济活动和能源消费主要场所,也是二氧化碳排放的主要来源地。在施正荣看来在充分发挥生物塑料包装材料功用的同时,人类经济社会发展史,也是一部能源发展史。以传统化石能源为主的碳基能源推动人类进步的同时,也产生了严重的环境问题和气候变化问题至2013年底。

为解决这一关乎人类长续生存发展的难题,全球已开始付诸实践行动,中国亦不例外。我国现已着手制定碳达峰总体的时间表、路线图,各省市也正积极响应落实。

施正荣分析,我国的碳中和与净零排放技术路径,将遵循以下基本路线,即从煤炭消费达峰、二氧化碳排放达峰、能源消费达峰,到建成绿色低碳、安全、可持续的现代化能源体系,再到实现完全碳中和。

能源是否安全、稳定、可负担,必然是影响碳中和进程的现实问题。分析“碳达峰、碳中和”背景下的能源转型新形势,施正荣认为,供给侧将从煤炭、石油、天然气、核能等向光伏、风电等电力零碳化,与氢气、合成燃料等燃料零碳化转变;需求侧则向高效化、智慧化、再电气化转变。“以此为指引,可以说,阳光将为我们提供取之不尽,用之不竭的热、电、可再生燃料。人类社会将迎来从碳基向硅基能源转型的时代。”

硅是地球上含量仅次于氧的第二大元素,来源丰富,含量巨大。施正荣介绍,光伏发电所用到的晶体硅技术经过了20多年的发展,在技术、人才、设备、供应链、资本、市场已形成非常完整的体系。与其他技术相比,在“碳达峰、碳中和”战略目标的倒计时下具有明显时间优势。

硅基能源时代,除了大型地面集中式光伏电站之外,还要在城市中做到“电从身边来”,让城市用户成为能源的“产消者”。

将城市变成“绿色能源发电厂”,首先要实现光伏最大化地安装与利用。而城市人口密度大、用电需求量多、土地资源紧张,如何解决光伏安装的土地资源问题?

对此,施正荣告诉,“光伏+”的应用场景蕴含着无限潜力。以家庭、小区、工厂、公共建筑为单位作为分布式光伏电站,既可解决城市土地、资源紧缺等问题,也能满足人类的绿色能源需求。且分布式光伏与电动汽车等储能装置相结合,实现“自发自用”,可提高分布式光伏的经济性。

在他看来,传统光伏如要在建筑领域加以利用,现行工艺和外形则必须改变,以适应建筑的特点。以轻质光伏为代表的新型光伏组件,在轻、柔、薄、美方面能与建筑更好结合,甚至直接将光伏组件做成了建筑材料,既防水又隔热还能发电产生能源。

施正荣介绍,轻质光伏组件的创新极大地拓展了光伏安装场景,使“光伏+”的应用“无处不在”。

如光伏屋面、光伏折叠式车棚、光伏户外家具、光伏充电桩、光伏幕墙、光伏声屏障、车载移动光伏能源、光伏货车等,将可为城市和用户带来无限价值。

我国东部城市已经开始了“光伏+”的探索。就在江苏省扬中市零碳公园示范项目——滨系统显示“C1”江公园,百米长的廊桥由光伏板搭建成镂空“天花板”,年发电量可达11.7万度,廊桥一侧则是由光伏板制作的50盏“太阳花”以及支持无线充电的“光伏座椅”,别致、实用的造型设计成为当地的一大旅游景观,吸引了大量当地居民和外地游客参观。

在施正荣看来,城市能源消费量巨大,分布式光伏并不足以满足城市能源全部需求。而还不具有经济效益采用可再生电力大规模制氢作为储能,即让城市100%可再生能源替代成为可能。由于氢能来自光伏发磨擦力电,也属于“硅基能源”的重要组成部分。

“随着技术快速进步,可再生能源未来使用成本将更低廉。当硅基能源与储能技术、绿色建筑和物流交通等相结合,可使未来电力像WiFi一样免费且便利。”他展望道。

光伏+储能应成智能城市特征之一

想象一下这个场景:数亿人将可以在家中、办公室和工厂里生产可再生能源,并通过“能源互联”实现绿色能源共享,就如同在上获取和分享信息一样便捷。

“未来智能城市特征之一就是光伏与储能的结合,组成虚拟微。有了电池,每个安装光伏的建筑或家庭都能成为独立的能源生产者,并且多余的能源可以存储或者提供给电。”施正荣表示,未来可再生能源与互联技术相融合的智能电,能够实现能源生产、存储、传输和共享智能化,并以其泛在的路由设施,与社会经济紧密联系,助力智能交通、智能社区、智慧城市等未来发展。

电力公司也应从大规模发电向分布式、储能、电力信息管理和传输并举转型,为新能源小型电厂和个人用户提供能源管理,向产业链高端发展。

城市碳中和时不我待。为使光伏在城市碳中和进程中发挥更重要作用,施正荣建议,公众层面,要尽快形成低碳转型必要性的社会共识;管理者层面,要建立相关市场机制和法律法规,明确提高光伏在城市中的地位,并具体给出指标任务,让企业与用户更有落实动力;企业层面,加大创新力度,降低设备成本,提供不同应用场景的解决方案。

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