如何怎么打造建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)有哪些瓶頸和障礙

　　能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸

　　盡管能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想給了我們一個(gè)美好的愿景，但要真正實(shí)現(xiàn)能源的互聯(lián)互通，尚需解決眾多的技術(shù)難題。 本文+內(nèi)-容-來-自；中^國_碳+排.放_(tái)交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

　　（一）高效、低能耗能源采集和轉(zhuǎn)換設(shè)備亟待突破

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　　分布式可再生能源系統(tǒng)使得能源采集和生產(chǎn)小型化，并更貼近需求，其實(shí)現(xiàn)依賴于低能耗、高轉(zhuǎn)換效率的可再生能源的采集和轉(zhuǎn)換設(shè)備?，F(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)遠(yuǎn)不能滿足要求。

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　　一是太陽能的采集、轉(zhuǎn)換為電能的效率仍較低。目前，在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的硅基太陽能電池中，單晶硅電池的最高轉(zhuǎn)換效率為29%，即便采用太陽能電池堆疊技術(shù)，也僅實(shí)現(xiàn)41．1%的轉(zhuǎn)換率。 本`文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

　　二是小容量、低損耗的變壓器、穩(wěn)壓器、逆變器等轉(zhuǎn)換設(shè)備亟待開發(fā)。我國變壓器的總損耗占發(fā)電量的10%左右，每年有近千億度電浪費(fèi)在升壓降壓轉(zhuǎn)換中。在能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，分布式能源系統(tǒng)的普及，尤其是安裝在建筑物上的太陽能電池板輸出電力均為低電壓直流電，需要巨量小容量的轉(zhuǎn)換設(shè)備支撐?，F(xiàn)有技術(shù)條件的大量換轉(zhuǎn)設(shè)備將消耗海量能源，這將完全蠶食掉分布式能源系統(tǒng)中微小能源采集單元生產(chǎn)的電力。

　?。ǘ┠茉椿ヂ?lián)傳輸所需的超導(dǎo)材料和技術(shù)突破尚沒有時(shí)間表

　　發(fā)展新型輸電材料——常溫超導(dǎo)材料是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)想，就是充分利用太陽能和風(fēng)能等可再生能源，使每棟建筑都成為一個(gè)微型發(fā)電廠，除供本建筑使用外，還可對(duì)主干網(wǎng)輸出多余的電力。這個(gè)大膽的設(shè)想，需要有新的電力傳輸材料和技術(shù)加以支撐。采用常規(guī)材料和低電壓傳輸方式，能源互聯(lián)網(wǎng)中各個(gè)分散在生活或生產(chǎn)單元的發(fā)電單元的微小余電將在傳輸線路上損耗殆盡，根本無法上傳到主干網(wǎng)，無法實(shí)現(xiàn)能源的回收，能源的互聯(lián)便無從談起。所以，要實(shí)現(xiàn)電力在低壓傳輸過程中有效輸送和回收，充分利用各分布式小功率能源采集和生產(chǎn)單元的余電并網(wǎng)，必須使用常溫超導(dǎo)體。

　　但在可預(yù)見的未來幾十年內(nèi)，常溫超導(dǎo)材料（工作溫區(qū)在355K，即80℃左右）很難取得實(shí)質(zhì)性突破。高溫超導(dǎo)體需要消耗巨大能源將其工作溫度維持在低溫狀態(tài)，利用高溫超導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)能源的互聯(lián)不具現(xiàn)實(shí)意義。 禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

　?。ㄈ┠茉椿ヂ?lián)互通仍存在技術(shù)障礙 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

　　利用電力網(wǎng)加載高頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)信息通信，是當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。盡管小范圍、小規(guī)模的傳輸數(shù)據(jù)已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用，如電力貓可以實(shí)現(xiàn)電力線傳輸數(shù)據(jù)，但局限于同一個(gè)電表內(nèi)，大規(guī)模、廣域網(wǎng)的大數(shù)據(jù)傳輸尚有待于技術(shù)突破。一是輸送速度低，難以承載海量數(shù)據(jù)。能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，將產(chǎn)生千萬億甚至上萬億的能源采集生產(chǎn)單元和用能終端。對(duì)這些終端實(shí)時(shí)反饋控制，實(shí)現(xiàn)電力智能調(diào)度，將產(chǎn)生當(dāng)前人類難以想像數(shù)量級(jí)的海量數(shù)據(jù)，即便下一代互聯(lián)網(wǎng)恐怕也難以承受。盡管未來技術(shù)可能會(huì)實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速度，但突破尚需時(shí)日。 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

　　二是傳輸范圍有限，無法實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)傳輸。在常溫超導(dǎo)未實(shí)現(xiàn)的情況下，為減少線損，電力傳輸必須通過變壓器層層升壓，再層層降壓來完成。高頻信號(hào)無法通過變壓器傳輸，信息只能在同一個(gè)變壓器的電力子網(wǎng)內(nèi)傳輸。在可以預(yù)見的未來幾十年內(nèi)，這將是信息在全網(wǎng)傳輸不可逾越的鴻溝。 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

　?。ㄋ模┬滦湍茉创鎯?chǔ)材料發(fā)展面臨瓶頸 夲呅內(nèi)傛萊源亍：ф啯碳*排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

　　如何對(duì)間歇式的可再生能源進(jìn)行潔凈存儲(chǔ)和提取，保持能源供應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是能源互聯(lián)網(wǎng)面臨的又一挑戰(zhàn)。一是小型化、大功率、安全性好的電池研發(fā)和商用尚需時(shí)日。大功率鋰電池尚未進(jìn)入實(shí)用階段，且安全性仍有待提高。釩電池雖具有功率大、容量大、效率高、壽命長等特點(diǎn)，但不適合作為分布式能源系統(tǒng)的小型化存儲(chǔ)設(shè)備。鈉硫電池雖具儲(chǔ)量大、能量和功率密度大、充放電效率高、不受場地限制、維護(hù)方便等特點(diǎn)，但正、負(fù)極活性物質(zhì)的強(qiáng)侵蝕性，對(duì)電池資料、電池構(gòu)造及運(yùn)轉(zhuǎn)前提的要求苛刻，且存在安全、壽命、處置難等問題。 本`文-內(nèi).容.來.自：中`國^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

　　二是作為終極儲(chǔ)能的“氫儲(chǔ)能”，由于氫制備成本高、存儲(chǔ)困難，仍屬于亟待攻克的技術(shù)難題，“氫儲(chǔ)能”之路仍很遙遠(yuǎn)。氣態(tài)儲(chǔ)氫能量密度低，安全性差；氫液化消耗能量巨大，是氫熱值的30%，對(duì)儲(chǔ)罐的絕熱性能要求高，能源可再利用率低。金屬氫化物、配位氫化物、納米材料吸附等固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，且可逆性差，能源提取難度大。

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