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6月5日上午科学家对话

2019-06-13 15:00:49 中国能源网

科学家对话:

对话主持人:陈新华-北京国际能源专家俱乐部总裁

对话嘉宾:

欧阳明高-中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长

大卫·艾顿-BP集团首席技术官、英国皇家工程院院士

邹才能-中国科学院院士、中国石油勘探开发研究院副院长

FrankEulitz-西门子气电集团创新技术副总裁

主持人陈新华:各位老朋友,大家好!

我去年去了新澳担任首席战略官,今年职务有所调整,做主席助理跟产业发展研究院院长,我们这个产业发展研究院正在筹建,所以很希望跟咱们协同技术研究院,跟中国能源网共同举办,也参与作为一个力量来支持未来能源大会。

今天上午我们有4位发言,4位院士真是让我们都脑洞大开,信息量非常非常的丰富。我跟欧阳院士也很早就认识,我想他代表百人会来讲一下电动汽车跟氢能方面的进展。但是我今天听到你的发言是非常非常有系统性,动力的电动化,能源的智慧化,还有交通的智能化,交通还不光是一个工具,还是一个能源设施,说的非常好。

因为四位院士都是从各个层面来讲了未来能源系统的组成部分,欧阳院士讲的是动力系统、交通系统的变化,曹院士讲的是地热,大卫·艾顿讲的气侯变化,他提到一个非常重要的观点,就是能源系统原来是线性的,现在要变成一个循环的,跟我们国家以前提的循环经济也非常的相关。邹才能院士也讲了一下黑天鹅、灰犀牛,特别讲到页岩气的革命是黑天鹅,新能源跟氢能就是一只灰犀牛向走来,也讲到非常规油气、地下煤气化,然后新能源革命。从能源革命到能源使命给我们很大的启发。

我想请四位嘉宾,首先邀请欧阳院士上台,然后大卫·艾顿,还有邹才能院士,我们组委会也安排了一个西门子油气与电力集团新业务创新与技术总裁-FrankEulitz先生也参与我们的讨论。大家欢迎!

我们有一个小时15分钟时间,我想我占用大家半个小时时间,然后45分钟时间给大家提问。所以请大家先想想有什么问题可以给大家提问?

我刚才讲各位的发言都是围绕着未来系统的一个组成部分,我们是不是围绕着未来系统,未来的能源系统它具有什么样的特征,我们一直在讲能源转型,我前段时间也写了一篇文章叫做能源转型七个D。对应的是多元化、低碳化、数字化、去集中化、清洁化、市场化。刚才听了欧阳院士一席话我又增加了一个D,就是多了一个化,就是电动化。

我想未来能源系统肯定有很多东西,但是有很多的疑问,比如说集中跟分布之间怎么个平衡?可再生能源跟化石之间需要多长的时间,化石能源能够退出舞台让可再生能源接替?可再生能源我们也有地下的,包括地热,包括其他的资源,包括油气也是地下的,当然油气不是可再生能源,特别是地热方面。还有地上的,主要是风电、太阳能,还有各种各样的空气里面包含的能量,之间怎么平衡?

当然现在很多的能源转型集中在电力领域,我们人类需要的是电力、热力包括冷能,还有就是交通移动力。所以我想就围绕着未来的能源系统的一些特征,跟大家讲一下,我所谓的“未来”是“2035”或者“2050”,咱们“十九大”也提出2035跟2050,欧阳院士也讲到2035能源的前景。

因为大卫·艾顿刚才您主要是讲碳排放的问题,也讲从线性到循环的系统,大卫·艾顿您是怎么看待中国这个动力系统的电气化,能源系统的数字化、智能化,以及汽车行业将来越来越智能化,您也听到了刚才邹院士谈到了页岩气,那么您呢其实也谈到BP是加入了氢委员会的,那么邹院士提到了氢能源也是一个非常重要的能源,能够实现零的净碳排放,您如何评论刚才三个演讲呢?

大卫·艾顿:其实让我评论一下中国同事挺危险的,我的评论是,目前我们还没有太多能源可选择的方案,有三个吧,一个是电子,第二个是氢,第三个是我们的生物碳,当全世界完全脱碳之后这三种能源才能起到作用。所以交通的电动化,整个旅程的距离越短,那么电动汽车才能够提供一个解决方案。

你的重量越高,然后你的这个旅程的可预测性越低的话,能源密度就越重要,所以氢能在未来显然是一个好的解决方案,尤其在交通领域是好的解决方案。最困难的一点就是交通领域最难的一点其实是航空领域,你可以去和一些航空公司交流,他们很担心这种氢能,把氢能作为飞机的动力,因为它面临着很多的挑战,需要高压力的储存模式。所以在这个领域呢,我们认为生物碳以及氢会是一个非常重要的未来交通领域的能源。

我们认为这三种能源会是非常重要的,有很多种提供能源的方式,而且市场上的技术能够帮助我们找到最具竞争力提供能源的方式。而在时间表这方面呢,我想其实我们已经看到这个时间表了,我们也都达成了一个共识。全球的能源体系必须是实现零的净碳排放在这个世纪的下半叶。

所以我觉得这个背景之下,这三种能源的介质应该成为主流的介质,特别是现在油气和煤炭如果能够成功脱碳的话,也能够发挥一定的作用。也就是说,我们在燃烧的过程当中,要么去实现它的捕捉或者是封存,如果实现不了,可能我们就要不断的去依赖刚才我提到的三个介质。当然了刚才几位中国同事谈的都非常好。

主持人陈新华:因为他说的世界上三个能量的载体就是电池、氢原子、碳原子,正好针对的是我们人类的三种需求,这是我的说法,就是冷热、电力和交通移动力,或者是欧阳院士讲的那个动力。主要的任务是怎么能够让电子跟氢原子发挥作用,而使得碳的作用越来越少,这就是气侯变化在驱动。

再问大卫·艾顿一个问题,刚才邹院士讲了一下页岩气是黑天鹅,氢能和可再生能源是灰犀牛,因为BP是在全球,您也是首席的技术官,还有哪些我们没看到的黑天鹅和哪些正在向我们冲来的灰犀牛?

大卫·艾顿:好的。当然有,其实黑天鹅就是我们没有遇见到,我觉得很明显的一个例子,也是大家非常关注的一个例子,就是核聚变,因为核聚变,我们知道现在在中国也是做到很高的效率,而且也是可调度的一个成本比较低的能源形式。中国在这方面也是非常特别的,因为中国能够以较低的成本去系统化的部署核能,而且做到了安全。

所以我觉得应该说核聚能是典型的一个黑天鹅,而且我们如果能够实现这种安全高效的核聚能的话,就能够带来一个低成本的新的能源供应来源。当然了这里面有很多的挑战需要去克服。

还有一个就是页岩气,页岩气当然了在工业方面你可能是有限的一种资源,但是核聚能相对来说,它的前景,它未来的供应量我觉得是无限的。

当然了,像这样的一些能源形式并不是很多,有核能、风能、太阳能,剩下的好多都是碳迹的一些能源。包括像地热能今天也听到了很好的演讲,我觉得也是很好的一个能源形式。现在因为化石能源占我们整个能源系统的80%,所以目前我们一方面是天然气,另一方面是煤炭,在这个过程当中我觉得页岩气能够发挥很大的作用,能够帮助我们去实现向低碳的转型,最终我们肯定要实现完全的脱碳。包括像氢能啊等等这样的形式。

主持人陈新华:大卫·艾顿认为核聚变有可能是下一只黑天鹅,此外向低碳转型的过程中化石能源还会起到一个很重要的作用。

但是我想再追问大卫·艾顿,刚才曹院士讲了一下地热,他讲到特别是我们现在的浅层地热已经用的挺好了,像世园会,还有大兴国际机场、雄安啊,现在深层地热,就是3公里到10公里的那个地热,他给了一个数字非常惊人,说如果2%的热量用起来,那么它就相当于中国现在能源消费的3800倍,这个量是非常非常大的。

那么在地热方面,大卫·艾顿,你怎么认为,是不是也是一个黑天鹅或者是灰犀牛?

大卫·艾顿:首先很尴尬,为什么呢?因为您让我点评其他几位中国院士的演讲,我其实更想点评我自己的。首先地热能我并不是专家,我唯一在这里可以说的一点就是地下2%的热能如果能够得到利用,它完全可以满足中国的能源,这个体量确实是巨大的。当然了太阳能也是一样的,你用千分之一的阳光,太阳能转化能源,就能驱动整个地球的能源需求。但是唯一需要克服的挑战就是成本,因为确实我们的这些能源形式能够去提升我们的生活质量,全球有10亿人现在仍然没有用上电,所以他们的生活水准是很低的。

我想说的一点,能源的成本是非常关键的挑战,作为技术我们的职责就是要去降低成本,让更多的人能够改善他们的生活,同时要降低对环境的影响。其实之前邹院士也提到了生物多样性的一些影响,我觉得在这方面像做地热能源的工程师也是在做很多的工作,其中一个优势就是可以把这种地热能它的能源去传输到我们的能源系统当中,包括像现在比较成熟的浅层的地热能,通过热泵这样的应用,是很好的。

如果你要是建设新的城市,重新去规划,你可以高效的去利用。如果你是老城区,系统已经建成你要去改造,这个成本是很高的。我们知道中国现在已经建成了很多的城市,包括世界上其他国家也是一样的。所以这种已经建成的城市怎么办?这是更大的一个挑战。

主持人陈新华:好,谢谢大卫·艾顿,给你问的问题已经够多了。

我想接下来问我们来自于西门子的专家FrankEulitz,我知道西门子在能源领域也做了很多的工作,特别是这种中心化分布式的能源体系,包括像数字化也做了很多创新。那么西门子气电协同是怎么样看待欧洲,包括中国,以及全球,比如说2035、2050未来的能源系统会具备什么样的一些特点?有请Frank。

FrankEulitz:谢谢您的提问!

我觉得要回答您刚才提的这个问题,我们要关注的就是我们的现状,以及未来发展的一个方向轨迹是如何的。在2030年我觉得氢能的经济会有长足的发展,相较于今天,它会影响到全世界所有的人。我们要再往前展望,到2050年,刚才大卫·艾顿也提到了,比如说像核聚能这样的一些新的能源,也会掀起新的一个能源利用范式。

但是如果我们看未来的30年,那么截止到目前,我们知道我们的太阳能、光伏和风能的利用越来越多,所以以后这种远程的能源会为世界各地去提升他们的能源供给安全,同时也可以帮助我们去脱碳。

那这种能源体系,之所以能够兴起,是因为可再生能源来自于太阳,来自于风,它和地区的资源是紧密相关的。另外在每个国家,甚至到社区层面,这些新能源的介入会影响到我们整个经济的发展,包括整个部署的步伐和时间的变化。

您刚才提了西门子在数字化方面非常活跃,我们做了很多互联互通,包括数字平台,来做一些创新。那么互联互通和数字化,是我们管理整个转型过程很关键的两个抓手,我们的社区、公司、企业和大的能源企业如何能够用我们的数字化来去创新他们的商业模式?同时提升自己的能源安全,这是非常关键的。

所以这是西门子在全球很关注的一个方面,在历史上,我们就部署过十兆瓦这种电气化的设备,现在我们正在试点100兆瓦,而且我们也在考察1G瓦的试点。这些试点项目在以后会在更多的地方去部署,这样的话,能够到2030年,我们氢能会变得更加的成熟,可以做到商业化的运营,而且它可以成为一个多种能源体系当中的一个黏合剂,可以去做合成燃料,而且可以去替代天然气、生物气,在我们去中心化的能源网络当中发挥更大的作用。

其实现在在欧洲,我们已经做出承诺,到2030年我们所有的燃气机组能够实现100%的氢能发电。之后我的演讲当中,我会进一步介绍,我们目前已经达到氢能占50%-60%的比例。所以我们可以利用氢能来克服波动性,因为它利于调度,可以去填补天然气发电机组,可以去做热电联产。

刚才的问题里面还提到了我们需要采取什么样的措施?我这里想去参照一下20年前的光伏发电,我们知道20年前PV很少也很贵,我们看IEA的数据,你就会发现在过去它们从来没有预见到PV发电能够在20年间实现如此爆炸性的增长。但其实我们看到的是PV的组件成本在下降,规模越来越大,而且中国在这方面做的非常领先。

现在大家又开始关注氢能,氢能的成本现在很高,但是我有信心将来氢能的发展在成本的降低方面,在它的普及性方面,在规模方面会和当初的PV一样,在这方面我觉得中国是一个很好的范例,在PV方面中国确实领先了世界的发展,氢能方面也是有相似的经验。

主持人陈新华:讲了两个观点,今后的能源系统会被三个因素所驱动:

第一个是气侯变化。

第二个是技术,特别是他最后讲到的技术成本的下降,他很期待在氢能领域中国能够像太阳能领域一样把成本大幅度降下来。

第三个就是政策法规会影响今后的能源系统。

两位嘉宾已经问了,我想再转到非常尊敬的欧阳院士,您刚才讲到一个是汽车,就是动力的电动化,能源的低碳化,还有交通的智能化。我也注意到,您本人好像态度有些改变,因为以前好像是一直在推动纯电动汽车,现在对氢能汽车也是非常非常的积极,非常非常的支持,特别是您认为氢能也是作为一个储能的工具,您也提到到了2035年中国要是有8千万到1亿的电力汽车,这个对动力系统产生很大的冲击。

另外一个角度,您也讲到5G的应用,大数据、车网互联、智能化,在2025年左右,您认为是自动汽车,包括自动驾驶随着5G的应用可以成为一个现实。

我想问您,您这个思路演变,就是从刚开始大力的推动纯电动汽车,然后到现在支持氢能的发展,在这个转变过程中,我想您对整个能源系统,特别是你刚才讲到2035年要实现全部的低碳化,2035年左右,我们还需要很多的油气生产,包括煤气化。这个过程中,我想再听听您对汽车系统和整个能源系统到2035年到2050年这么一个融合的系统里面,它具有哪些特征?特别是您刚才讲到数字化技术会起很大的作用,那么在数字化对能源系统的改变会产生哪些的趋势?我可能讲的比较啰嗦,但基本上第一个您的思路演变,第二个是汽车系统跟整个能源系统它的融合演变,第三个就是数字化到底怎么改变能源的局势?

欧阳明高:好,我回答一下这个问题,就是思路演变。

因为我是干具体事的,我是2000年之前我主要是做内燃机,所以主要是跟石油行业打交道,因为我是热能动力工程出身的。所以那个时候主要是做内燃机技术,跟石油行业打交道。2000年之后,我开始跟氢能打交道,你可能记反了,我搞氢能的时候,就是说我倡导氢能的时候,那时候还很早,2000年时候,国家中长期科技规划主要是由我主笔的,因为我在中长期科技规划能源领域专家组。当然那个时候反对的人非常多,非常多。

那个时候我是积极倡导的,反对的人很多,现在有点反过来,我并没有在各个论坛上大力鼓吹氢能,恰恰是相反的,我认为现在应该冷静,现在反而是说氢能的人特别多,说的也特别大。

我在大家反对的时候,我那个时候,我觉得我的思路演变反倒是经历了一个理性化的过程,氢能既不是像大家想象的那么好,也不是像反对的人说的那么差。这么说吧,我2010年开始,才开始做锂离子电池,因为锂离子电池真正用到车上是2010年,我是2010年进入电池行业的。当然现在实际上我是在电池的论坛里面说的更多,不是在氢能的论坛,我在氢能论坛你们可以去查一下,最近这一两年我没在氢能论坛里头作过报告。但是我在大多数电池论坛里边都会作报告,主要讲电池安全,因为我是做电池安全的。

但是最近大家可能有个报道,因为国际氢能论坛去年在清华大学开过一次高峰论坛,是我主持的。清华大学跟国际氢能合作,在清华大学开过一次,那是唯一一次,我不能说一次都没有,那是唯一一次我在氢能论坛,因为是我主场的。最近一次是丰田公司,丰田章男在清华大学演讲,我们跟丰田合作建立了丰田清华氢能燃料电池研究中心,这是今年的事儿。同时我在张家口成立了氢能与可再生能源研究院,因为我们在张家口有我们的氢燃料电池发电机厂,也有一家风电厂。

也就是说氢能方面我们现在是只做不说,因为我们觉得说的太多了,过了,有点说过了。我做了将近20年氢能燃料电池了,我们2008年跟BP合作的中国第一个加氢示范站,这是BP投资,我们自己建的,但是牌子上面打了BP和清华,这是中国第一个加氢示范站。同时我们在2008年奥运会,清华大学开发了氢能燃料电池客车,首次在奥运会上示范,然后刚开始我们是做氢能源燃料电池汽车,我们逐步转向做氢能燃料电池的发电机,现在我们已经深入到燃料电池电堆和燃料电池膜电机,刚才说了在张家口是我们的氢能产业链整合的一个平台,我在张家口那一天到晚跟他们呼吁,为什么在那?因为张家口是国家可再生能源的唯一示范基地。清华大学有上百万的投资基金都在投这个产业链,以北京和张家口为核心。

但是我刚才说了,我们只做不说,因为氢能这个事情宏观上看,你会看很好,但是有句话,叫“魔鬼都在细节里”。当你仔细去做的时候,你发现我这么多麻烦事,太多麻烦事了。我们现在从车的角度,燃料电池问题基本解决。我们可以说3-5年之后车用燃料的技术会基本趋于成熟,但是下面的,从我那个储氢瓶开始,加氢站、运输、氢储存、氢制取,所有的技术都是一百年前的技术。所以我们化工领域的技术需要大变革,如果不变革,刚才我们西门子先生讲了成本和效率,效率提不上去,成本降不下来,那除非说没有别的东西,只有这一条路,那大家一直走下去。但是现在锂离子电池2010年装车以来,突飞猛进,大家注意,这才叫真正的灰犀牛,氢能其实没有真正变为灰犀牛,因为它太慢了。

我做10年动力电池,我认为我比做20年的氢燃料电池成果要多,因为它快,做的人多,当然今天在场的都是能源领域,中国搞电池的人大概是上百万,搞燃料电池的人我估计不到1万人,也就1%。我正在主持建设氢燃料电池路线图,我们经常开研讨会,我们相关的人都参加,我们重点讨论就是氢能不是燃料电池,因为燃料电池没什么问题了,氢能是令我们头疼的一件事。刚才都是说氢能好,但是氢能的技术,氢能的技术目前还不是太好,有待提高。比方说液化,因为一讲技术太多了,我不讲了。你像气态、固态、液体储氢,所以现在才出来说干脆用甲醇吧,做完甲醇拉到那个地方再变成氢,这个转换太多了。

总之,我不细讲了。

我们今天可能跟氢类相关的人比较多,因为能源行业,我涉及的行业三个行业,一个是热工,一个电工,一个是化工。因为我认为能源科学就是用动态系统理论,把电工、热工、化工集成起来就是能源科学,因为氢主要是化工,我们电池和纯电动主要是电工,我们内燃机主要是热工。这三个行业我都干过,所以我在这儿不会偏向哪一边说,我是尽可能的希望把自己的演变历程告诉大家,但是我告诉大家氢能不是没有地位,是有地位的,我不是在否认氢能,我自己在搞氢能,我为什么否认它?要把它定位在一个合适的位置,不是大家现在说2050年,我认为谁都说不准,我觉得2035年说个70%,80%就不错了,所以我们不要用2050年的数据,我一般不看因为这个很难估准。我原先也试着估2050年,估不准。

我可以大概告诉大家,氢能的路线图在汽车这一块,2035年中国大概200万辆,2030年100万辆,这是我们的目标和路线图,我告诉大家,我们的路线图,2030年1000个加气站。但是你要注意,纯电动和插电那个时候是多少?纯电动插电到2030年大概8000万-1个亿,也就是说它只占1%。大家说怎么差这么多呢?我告诉大家,因为轿车数量是最大的,轿车估计主要是纯电和插电,对新能源汽车来讲。只有商用车会是氢燃料电池。

所以我的观点,一再讲的观点就是汽油机不是用氢燃料电池取代的,只有柴油机,柴油器适合被氢燃料电池取代,柴油机主要是一些大车,长途的,重载的,还有火车、轮船啊、军舰啊、坦克啊,这些是可以的。为什么用它不用它呢?就是因为从成本的角度考虑,它没有优势。也就是说凡是纯电动能干的事情,你现在是没法取代的。除非它干不了,它不合适,你才能去。为什么?因为你贵啊,我为什么要用个贵的呢?除非更便宜的我才用,所以这就是市场驱动和市场选择的一个原理。

关于你第三个问题,就是关于智能化,智能化说实在的,跟电这条线匹配是最好的,就是我们的智能化汽车。它一定是,刚才BP的大卫先生说了我们有三个载体,电、氢和碳。这就是电工、热工和化工,这三条线当中谁跟智能化配的最好呢?一定是电。我不认为氢只是能源氢,它不能跟核能、煤,不能跟它放在一块,它不是一类东西,是载体,不是能源本身。凡是载体就需要生产,就需要处理,所以在未来我们这两个能源载体比较,一定是电为主体,不大可能氢超过电,这不太可能,所以我们要定位它,它很重要,但是不能把它说过了。

所以关于智能化的角度,回过头来说,一定是电这条线是最顺畅的,这个是改变不了的事实,所以现在为什么特斯拉、苹果、谷歌,它只做纯电动汽车?它不做别的汽车,因为这个是最简单,跟它原有的技术匹配的最好,也跟智能化匹配的最好的一个技术选择。所以如果智能化再上来,会强化电这条线,所以我说未来,现在好像是IT在跨界汽车,最终是汽车跨界IT。我接着说下半句话,好像现在是汽车在跨界能源,未来可能是能源跨界汽车。

这是我的一点体会。

主持人陈新华:非常好,特别是我听到你20多年做氢能,2008年我还在BP,我记得我们的合作做加氢站。你刚才也讲的我觉得也挺有道理,在目前氢能很热的时候你冷静,冷的时候你热。特别是说锂离子有可能就是一只灰犀牛。

欧阳明高:已经是了。

主持人陈新华:在锂离子有竞争力的,特别是轿车领域,可能是氢能竞争力。

欧阳明高:我补充一句,因为锂离子出现只有十年,在车上,它从1500瓦时每公斤已经提升到300瓦时一公斤,成本降低了30%以上,十年了,它的车在中国已经达到120几万辆,就十年,这不是灰犀牛是什么?而且现在看不出它有下来的迹象。20%的车已经是纯电动车了在北京,我可以透露,北京很快就会,所有新增的,这不归我来透露,总之就是说很快大家就会看到,50%的车基本上都会变成纯电动,2030年全都是。就是说你以前买的燃油车,新换的时候也会是新能源车,一方面是政府的政策,另一方面也是需求。从北京市场的调研统表明,纯电动已经被消费者接受,因为它使用的成本太低了,一旦每个买车的用户都有慢充的充电桩,那么这会迅速全方位普及,这个已经可以预测,不是说说不准的事。

主持人陈新华:已经是看到的灰犀牛了,并且氢能的前途您也是认为在商用车或者是轮船、火车等,来代替柴油。

我想大卫·艾顿围绕这个有一个评论是吧?

大卫·艾顿:是的。我想给大家讲一个历史的事实,第一个电动车是在1847年,是在内燃机之前就出现了,它也像是一个灰犀牛,我想说的是,我想要补充一个观点,就是我们的产业非常熟悉氢的管理,我们一直以来都在讨论这个氢,还有一些大型的商业公司和研究机构都非常熟悉氢的管理,所以我也同意您的观点。这是一个非常好的解决方案,就是重型的交通产业,这个领域我们可以通过氢来进行一个职业化的管理,来降低碳的排放,所以我也很同意院士的观点,就是大家在这方面都要使用氢,给他们的车辆充电,但是这并不是很必要的。

另外一点,您提到了电动车要比氢能源车更重要,我的看法是电动车它是组成的我们车辆的重要组成部分,但是其实往往是越难解决的问题,越需要复杂的解决方案,就是脱碳的过程需要很高的成本,尤其是在重型交通领域,它比轻型交通领域脱碳的成本更高。所以要去制造一个以氢作为动力的汽车它已经成本很高,所以它的挑战很大。同时,大型的企业像BP这样的企业,还有像清华大学,以及中石化还有西门子,我们都需要去解决这些比较困难的问题,因为2050年并不是很遥远的,所以我们要提到议事日程。

主持人陈新华:我把时间给邹院士,您刚才也听到欧阳院士关于氢能的评论,您刚才讲的时候说氢能有百利无一害,说到三个挑战,您是不是同意欧阳院士的说法,就是氢能主要是集中在一些电动不能替代的,大卫也是这个意思,在商用啊,在船啊、火车上面,我想听听您对这个方面的一些讨论和反馈,因为您对整个今后的能源系统也做了一个非常好的描绘,例如煤炭的高效利用,还有非常规油气的加大开发,还有新能源各方面的开发利用。但是我想也问您一下,现在数字化技术发展这么快,今后的能源系统肯定不像现在了,不像过去了,你看到数字化技术进步对咱们能源领域有哪些冲击?所以就两个问题,第一个您对欧阳和大卫的反馈,另外数字化对能源的冲击。

邹才能:好,我是同意院士的意见,判断一个产业,特别是氢产业,能不能未来成为规模?主要看它第一个它产氢的来源,第二个它的技术,第三个就是全社会或者全球的协同。

第一个我是觉得它产氢的路径大家都达成共识,不管化石和非化石。并且这套技术大家都非常认同,现在出现了一个问题,我们的储氢卡着我们的建站这个基础,卡着我们储氢这个技术,卡着我们用氢的这些环节。

我前几天去了地质大学(武汉),这个名字它跟氢能没有关系,但是我去以后非常感慨,他们在液态储氢,常温常压下的储氢正在工业化实验。第二个它们生产了公共汽车,还生产了非常漂亮的轿车。它整合了全球的资源,来进行氢能汽车的生产,有高端的,有低端的,并且他们在重庆,在青岛,还在南方一些地区正在布局这件事情。

同时跟中石油那个地方还有加气站,如果说我们把氢能汽车这一点给突破了的话,产氢没有问题,运氢,尤其是现在的加氢站,未来我是觉得像我们的油气公司,现成的加油站,现成的加气站,把未来现成的加电站放到那个地方就可以了。

所以是全产业链协同发展,现在像我们大学的老师在攻克那种瓶颈,让我们全产业把它协同起来,我认为这是非常大的潜力,我是这么看待这个问题的。这是一个问题。

另外一个问题,你刚才谈到未来数字化对我们能源工业,我认为过去我们叫做能源理论革命,未来技术革命,还有一个革命就是管理革命,这一点可以带动我们整个成本的降低,带动我们全球化能源的高效利用。昨天我们在九华山庄1500人,其中有一个非常大的亮点主题就是信息化和智能化在油气当中的应用,正在全面的展开。这样的话,对于我们能源工业的现代化管理,对它成本的降低会起到变革性的影响。

我就讲这么多!

主持人陈新华:好,谢谢!

我看大家肯定有很多的问题,我们有半小时时间来提问。

提问:大家好,我是财新的记者。我有一个问题想问一下欧阳明高院士,因为刚才您说到氢能汽车未来也是一定会发展起来,但是在这之前,电动车会先大量的普及。我之前在博鳌论坛上听上海交通大学的尹成良(音)教授,他说在浙江省的实践过程中,他觉得没有一个国家能够同时承担四个能源体系,就油、气、氢、电四个能源体系同时存在的话,首先基础设施建设这方面跟得上,汽车才能去加氢加电。但是现在他说浙江省的实践里面就花出一万多亿,但是实践效果并不好,可能能源公司,比如中石化可能在充电和加氢这两个路线当中选择一个,我不知道您怎么看待他这个观点,就是没有一个国家同时承担四个能源体系,谢谢!

欧阳明高:我倒觉得这个问题不大,因为电本来就是个基础设施,不是新加的本来就有,至于氢本身跟油就是在一块的,现在加氢站很多跟油站都是共建的,既可以加氢也可以加油,现在我们还有加天然气的嘛,这个倒不是特别大的问题,因为我们加氢站的数量也不是说非常非常的多。

我倒是要说一下这个氢,我刚才说了车上的问题基本解决,主要是从储氢往下走的这些问题比较大,现在的主流加氢和储氢技术是气态储氢,全球经过30年的探索找到了这条主流技术路线,其实我们中国现在探索的所有技术路线国外以前都搞过,包括最近南阳搞的那个,大家作为笑话笑的,你要说蒸汽汽车也是加水,它实际上是加煤啊,它实际上是铝跟水反应,它做广告可以这么做,变成笑话了。

实际上为什么会出现这个?刚才邹院士提到地质大学的,其实这些我们也都去分析过,各种各样的其实都探索过,在没有技术重大变革的条件下,在车上储氢还只有两种,一种就是高压气态,还有一种业态也只是我们在探索的。至少对于轿车来讲,气态就足够了,就是轿车,车载储氢的技术就是全球公认的,而且它的成本也是最低的,国际标准全都覆盖着一块,这是不大可能改变的。

其他的为什么没选?我在这儿不说它的理由了,因为车上有很多很多其他的要求,也有一个综合的能耗分析,还有在车上的比如说它的动态特性怎么样?比如说他是不是要放热吸热,要附加装置等等,考虑来考虑去就是这个主流技术。但是这个主流技术大家觉得不理想,所以总是想推翻它,我们中国人创新也比较多嘛,所以就出来的五花八门的,包括南阳的这种。因为他说我可以不压缩,你看你那个高压氢多麻烦啊,几百公斤,一个大卡车,20兆帕只能拉300多公斤,这太不合理了,我这一弄不需要了。但是你不知道它在车上还要加几百公斤水,还有铝,一公斤铝要117度电啊,你怎么可能呢?这个能效太低太低了。

所以问题不在你说的什么三套装备四套装备,这不是大问题,因为它本身就是几个体系,甚至现在充电的快速充电站也不会太多,主要靠家里充,也就是你80%都在家里充,你只是高速公路应急的时候,15分钟补200公里,不是要充满,就走人了,将来都是这样的,15分钟你充完就走,不会充一个小时、半个小时、俩小时。

最后是什么意思呢?超级快充,就是10-15分钟,充到200公里,电池大概充30%-50%就走人了,充多了对你也不好,因为过充有重大的安全隐患。所以快充的时候,绝对不能充满,慢充是主体,将来每个车都给你配充电桩,甚至家里一个,单位还有一个,你还有什么觉得不方便的?我现在就一直开电动车,我就是公司有个充电桩,我不会觉得不方便,不方便是你家里没有,但将来一定都有的,放心。所以基础设施四套、五套,现在就四套了,你还有个天然气吧,你有柴油吧,你有汽油吧,还有液化气,本身就四个了,这个不是太大的问题。

主持人陈新华:锂离子的安全性怎么解决?现在有很多的报道着火啊。

欧阳明高:这是大家关注的一个焦点问题,我的学生70%都在做电池安全性,也就是说电池核心问题其他都不是问题,只有一个问题需要解决,就是电池安全。但是电池安全不是不能突破的问题,为什么现在还有一些?初期使用还没有经验,大家知道最近不是特斯拉和蔚来出了点事吗,它们都改变了自己的充电算法。比如特斯拉它为了满足客户需求就搞的特快,充电功率搞的特大,那么充电大了之后,快了之后会出来锂离子从负极吸出来变成锂金属,吸锂是导致安全的重大原因,只要你充电不是那么快,不要过,就不会有这个问题。

当然还有很多其他的技术,我在这里不讲了,因为时间关系。总之这个问题是可以解决的,不是不可以解决的。

主持人陈新华:好,谢谢!

提问:我是碳分子燃烧专家组的一个总工程师,我今天在咱们这个未来能源大会上,参加这个会看到我们中国的能源发展战略的问题,在这个会上同时又听到大家对这个氢能很热,而且提法都是很正,可是就是像欧阳院士刚才讲的,我帮着大家从元素层面算了一个账,氢能在制造过程当中,一吨氢成本最低的能耗是600多度电。然后把它再提纯整个的过程。另外在储能的过程当中,现在国家发展是70兆帕,是多少呢?把一个立方米的氢加压到70兆帕电耗增加了700度,这样算起来,目前我们国内或者现在提供的这些技术都可能欠妥。这样的话,我们怎么样?在这个会上,就像刚才欧阳院士也讲了,也有这么一个,国外人讲,比如说日本,日本是发展海外的制氢,我们中国怎么办?而且把这个事情大家谈的很正面,很热,我估计这么一种趋势,我们现在的二氧化碳已经到多少了?421.6ppm了,是几百万年来最高的。1.5度岛国没有了,两度上海有没有了。我们这个国家,或者说我们作为这个氢能的发展,到底是给咱们环境带来了是零排放呢,还是带来了更大的污染?所以我想听听各位专家的看法。

欧阳明高:这个必须澄清一下,您算是氢能的反对者,所以我要给氢能说几句话,其实700兆帕不需要增加700倍的电耗,你说的太吓人了。70兆帕就是780嘛,700个大气压嘛,并不需要增加700倍的电耗,我们大概70兆帕的加氢,效率大概损失10%吧。最终都会算到效率里面去。

现在我们的氢源从哪里来?是有的,这个是有的。我们现在认为合理的氢源就是气风、气光、气水加上富产氢,这是目前经济可行的氢源,这个氢源是有的,但是其他的不是经济可行的。扔掉的氢量也很大,我们一年大概1000亿度电,弃风、弃光、弃水,这个一千亿度可以弄回来。另外我们富产氢大概接近800-1000万吨。大家知道这些东西以前基本上都是扔掉的,所以我们现在氢能路线图到这个也不认为是个问题,燃料电池也不是问题,这两头其实并没有问题。问题在中间,在储运是瓶颈。

所以储运就出来了五花八门的东西,其中最终都没有看到某一项能超越研究的主流技术,刚才说了主流技术来讲就是70兆帕的。现在这个不理想又找到了很多别的,现在还没有出现一个超越这个的,但是大家都在探索,所以我要为氢能说几句话,就是说源头和后端其实是没有什么问题的,瓶颈在中间,为什么会有瓶颈?是我们的化工技术需要革新,比如我们的液氢技术,液氢工艺都是一百年前德国人搞的,这些技术都是以前的,我们需要发展新一代的技术,这才是核心和关键。我们现在觉得氢能的技术突破的比较慢了,不像我们看到的锂电池那么快,也不像我们看到的太阳能电池,又来一波新的技术变革。因为能源技术核心我认为在这个时代不是资源决定、是市场决定,不是政府主导,而是市场主导、技术主导。

主持人陈新华:好,谢谢!我们还有两个问题。

提问:我是中国能源网的研究员。我想问的问题,其实是问所有的人,但是这可能更多的是欧阳明高院士你刚才说的,你在能源行业在三个部门工作过,所以你这个视角是跟人不一样的。但是你刚才讲的这个问题,我们要从交通穿越到能源,再穿越到信息,可能未来再穿越到教育,穿越到金融,甚至穿越到生态,我们最大的挑战可能就在这个穿越上,跨行上。

因为我自己在九十年代做热电联产这个行业特别困难,因为它既发电又供热,穿越了两个行业,导致它非常困难。后来我们九十年代末两千年初我们做分布式能源,我们提出这个的时候发现更困难,今天发展的也非常的困难,因为它又跨越了建筑,又作为建筑基础设施的一部分。所以今天不仅是对中国,对全世界所有的国家,跨越可能是最大的难题。因为我们现在的体系是在工业时代存留下来的,那么它的利益格局,它的社会分工都是在工业格局下实现的。

所以同样的问题,我也在想问大卫·艾顿这位先生,因为BP它一直在穿越,它怎么去实现这样一个不断的改变?同样西门子你原来是做重型燃机的,现在又跟信息化结合,你在西门子这个地方如何适应时代的穿越?因为这一次的融合改变了所有的利益格局,实际上我们现在最大的阻力是来自于我们既定的,已经既有的利益格局。

主持人陈新华:就是BP是如何穿越,然后进行一个技术的突破的?您可以先开始,然后大卫·艾顿也可以思考一下。就是西门子是如何从一个大型的供能到一个小型分布式机电的发电模式转移的。

FrankEulitz:首先是这样一个跨越的问题,解决方案,这种大型的装机以及小型的装机是如何转变的?然后我会评论一下数字化的问题。

首先我们需要首先明确一点,就是大和小的定义是什么?分布式的和集中式的定义又是怎样的,很多人觉得这种分布式的装机就是小型装机,而集中式的装机就是大型的装机。其实非常重要的一点是意识到当地生产能源是不是在当地消费的?如果在当地消费就是一个分布式的,如果把它这个能源通过电网传输到一些高压地区,那么它就是一个集中式的发电装机。那么北京的一个发电厂,比方说是1G瓦的天然气的机组的能源,它可以是一个分布式的装机单元,一个小的比方说10兆瓦的小型的天然气机组,可以是在一个人口密度比较低的地区,比方说东北地区,或者说是在非洲。

所以我们可以看到分布式的需求在不断的上升,它主要是因为工业化是需要清洁能源的解决方案,而整个产业它导致25%的二氧化碳排放,所以说在电力产业和整个交通产业是没有考虑到行业的。那么在行业领域你要考虑到电离子、分子还有氢气,以及天然气,同时你需要有装机的能量。那么这种分布式的解决方案,是为了要找到一种需求,就是像一些采矿企业的需求,纤维企业的需求,这个是分布式解决方案的重要议题。

为了缩短时间,这是一个非常有趣的话题,我们正在和我们的客户共同合作,来去研发一些具体的解决方案,来去提供这种多模态的能源方式。时间有限,我要回到数字化这个话题上。

分布式的模式它是个多模态能源结构,所以它必须有高的连通性,能够和不同的能源的生产商连通起来,同时也需要更好的和能源的消费者连通,还需要和每个组成部分进行连通,只有这样才能有一个协同的管理,这就意味着会有越来越多的传感器安装在我们的这种发电的设备上,不管是水还是电的机组,还是热泵,还是说电气化的机组。我们会看到越来越多的传感器安装到,不管是直接还是间接的,安装到这种内部的设备上。那么我们所有的供应方和消费者都会通过这种传感器,通过我们西门子生产的软件,来能够看到能源的管理以及直接的流程的运营,同时确保能够有一个可预测性的维修,而且会有一个基于现场状况的监管和监控。

同时这些分布式的机组,它有更多的技术含量,因为它会更复杂,与此同时,现场施工人员的人数会越来越少,甚至会出现完全无人的现场的发电厂。那么它通过远程的控制和远程的管理,因为现在有了高度的集成,就是需求是非常波动性的,同时这个能源的提供也是波动的,所以我们完全有可能和能源的贸易进行一个连接。就是能源的消耗者和生产者,他们可以进行一个赋予能源的贸易,在能源的贸易市场上进行交易,这个也是数字化技术的一种可能的应用前景。

当然,人工智能其实已经给我们提供这个传感器的算法,尤其是分布式设备的传感器的算法,然后把它连接到云端,同时整个的生态系统就能够贡献于这样的一个应用,这个就是数字化能够给我们带来的一个情景。它确实是一种革命。

主持人陈新华:好,谢谢,大卫·艾顿能不能给我们一个快速的评论,因为我们需要在12点半结束?

大卫·艾顿:我们是生活在化石能源的时代,化石能源它是一个集中化的能源,它只是通过地质进行集中的,它和阳光是不一样的。而且它的储存是很廉价的,不管你在农村,还是城市生活,都可以非常廉价的进行运输,那么我们是从这个世界转移到一个新的世界,大家都生活在城市里面,对于能源有需求,有了这种可再生能源它是分布式的。

所以现在的一个挑战,就是刚才欧阳院士也提到了,真正的挑战是对于能源的储存,这个在我看来是最重要的,不管它是氢还是不是氢,这是对于储能很重要的,尤其是分布式能源,从分布式到集中的需求。

那么这里边最重要的就是集成很重要,我也认同Frank的观点就是我们的数字系统,受到我们人类想象力的限制,我们有我们的运输商、生产商、供应商、消费者、科学家、工程师、营销人员,我们可以围绕着这些人进行思考,那么我们的计算机系统把我们的互联网的技术融入其中。这样的话,实现了物联网,也能够实现我们电脑更好的理解整个系统的运作,同时优化整个系统。

有很多的机遇来去更好的优化我们的系统,我们的计算机都能做到这一点,我要强化这一点,就是80%全球的能源都浪费了,就是从它的补给到使用都浪费了,其实很多我们可以通过系统的优化,通过物联网可以追踪这些被浪费的能源,所以数字技术是很好的技术,能够实现我们系统的集成和优化。同时我们必须要有一种系统化的方式去优化我们的系统,而不是说只是关注某个氢能,或者某个城市,或者某个技术它们都是连接在一起的,我们也需要更好的利用这种连通的力量。

主持人陈新华:我想用三分钟时间做一个总结,今天咱们的讨论主要集中在三个字。

咱们人类需要三种能源服务:冷热、电力、交通动力。现在用的是三种元素或者原子:碳、氢和电子,涉及的主要是三个行业:热、电跟交通。

第一个邹院士讲的氢能可能是一只灰犀牛,第二个大卫·艾顿是讲的核聚变,第三个欧阳明高院士讲到的锂电池是已经见到的灰犀牛,并且马上就会改变咱们交通的状况。

我想今后的能源系统,必然是多元的、低碳的、智能的、高效的、清洁的,还有是集中跟分布相结合的。刚才大卫·艾顿最后的评论,我觉得也是非常有意义,就是第一个他说咱们的需求是集中的,大家看看中国的需求集中在几大城市区,京津冀、长江经济带和粤港澳大湾区都是大城市,我们讲的地热、太阳能、风能都是分散式的,怎么能够把分散式的这些能源集中起来,满足我们电、热和交通移动力的需求。这个应该说除了技术进步之外,在数字技术领域,能源互联网大幅度的提高能源效率,降低集中式的能源需求,然后通过系统优化整合,再加上储能系统,把这些可再生能源跟储能技术,各方面的技术进行整合,那就是大卫·艾顿所说的“整合”。

数字技术,特别在传感器、大数据、人工智能、5G,今后可能6G,这必然会产生非常重要的作用。

所以我想把这三个元素增加一个元素,因为以前BP的董事长出过一本书叫做《七个元素改变世界》,他讲到了碳,也讲到了氢,也讲到了电子,我想加一个就是硅,硅就是半导体,就是数字技术。所以今后的能源系统必然是所有的,特别是分布式的能源,通过硅的元素把碳、氢和电池结合在一起,形成一个高效、清洁、低碳、多元并且是让我们用起来方便的、安全的一个能源体系。

最后,以热烈掌声感谢四位嘉宾,也感谢大家的参与,谢谢!




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责任编辑: 张磊

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