DanielleFong現(xiàn)年27歲,目前是加拿大光帆能源公司(LightSailEnergy)的聯(lián)合創(chuàng)始人和首席科學(xué)家。12歲上大學(xué),17歲去普林斯頓讀博士,22歲
新能源創(chuàng)業(yè),被美國媒體稱為“創(chuàng)新天才少女”。目前,光帆能源已先后獲得科斯拉投資、比爾·蓋茨、彼得·蒂爾、
道達爾能源風(fēng)險投資公司、海銀基金等公司的投資。今年6月,光帆能源即將完成新一輪融資,并將在2016年推出首個可再生空氣儲能系統(tǒng)試點,計劃2017年部署商業(yè)化量產(chǎn)。
“可實現(xiàn)大規(guī)模、可擴展的能量儲存”
中國電力報:當(dāng)初怎么想到創(chuàng)立光帆能源這個公司,并且提出壓縮空氣儲能技術(shù)的想法?
DanielleFong:風(fēng)能、太陽能發(fā)電技術(shù)逐漸普及,由于其波動性電源的特性,因此儲能市場前景很大,但蓄電池成本高昂不可持續(xù),能源儲存問題一直很棘手,壓縮空氣儲能將成為一個全新的選擇,這事說來話長。
今天的世界已經(jīng)發(fā)生了變化,我們可以看到太陽能的價格已經(jīng)有了很大幅度的下跌,這主要是硅晶片發(fā)揮著作用。
煤炭、石油等傳統(tǒng)
化石能源的發(fā)電成本雖然下降,但是下降速度不是特別快。將太陽能照射地區(qū)1/10的太陽能利用起來,要比我們今天利用的能源多10倍。二氧化碳會在大氣中存在很長的時間,污染問題一直存在,已經(jīng)無法計算清楚。在我們遭遇空氣污染、環(huán)境破壞之后,目前還有一點有限的時間采取行動,否則在那之后會看到更加嚴(yán)重的后果。
人們在降低可再生能源成本方面做了很多工作,雖然取得了一些成績,但還是存在問題。可再生能源是波動性能源,太陽能在晚上的時候是沒有的,風(fēng)能在沒有風(fēng)的時候也是沒有的,所以要對能源進行儲存。
另外一點就是電網(wǎng)的升級成本。很多人住在城市里會有電網(wǎng)擁堵的問題,隨著越來越多的人進入到城市中,他們需要用電,需要用電器,這些都要占用電網(wǎng)資源。如果有儲能系統(tǒng)的話就可以解決這個問題。如果非常聰明地使用儲能技術(shù),就可以實現(xiàn)靈活利用可再生能源供電。
中國電力報:可再生壓縮空氣儲能技術(shù)的原理是怎樣的?DanielleFong:電動機利用多余的電力、風(fēng)能或太陽能(比如電網(wǎng)負(fù)荷低谷時的廉價電能),帶動空氣
壓縮機工作,將空氣壓縮進碳纖維空氣儲存槽,壓縮過程中產(chǎn)生的熱能會被儲存起來。在電力需求高峰,被儲存的壓縮空氣做功發(fā)電,將電能回送到電網(wǎng)。
這項技術(shù)最大的亮點就是利用空氣和水,通過熱力學(xué)雙向引擎和超級儲能罐技術(shù),可以進行大規(guī)模、可擴展、低成本的能量儲存。
“比傳統(tǒng)鋰電池儲能節(jié)省了60%的成本”
中國電力報:與傳統(tǒng)鋰電池相比,可再生壓縮空氣儲能技術(shù)有哪些優(yōu)勢?
DanielleFong:可再生空氣儲能系統(tǒng)由發(fā)電單元和儲能單元構(gòu)成。目前發(fā)電單元造價為800美元/千瓦,儲能單元造價為200美元/千瓦時。而目前鋰電池儲能的成本在500美元/千瓦時左右,相比而言,可再生壓縮空氣儲能節(jié)省了60%的成本。
產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)后,成本還將大幅降低,我們的目標(biāo)是發(fā)電單元造價降低至400美元/千瓦,儲能單元造價為100美元/千瓦時。這項儲能技術(shù)的雙向效率接近60%,輸出功率高、輸出速度快,可廣泛應(yīng)用于光電、
風(fēng)電調(diào)峰儲能、分布式能源存儲、移動能源供給等。
此外,我們還有另一主要競爭優(yōu)勢:超低成本空氣儲存。采用碳纖復(fù)合材料專利設(shè)計,使得光帆儲氣罐的成本大約是目前最佳復(fù)合材料產(chǎn)品的一半,容量卻高出40%。我們的儲氣罐成本可與鋼管拖車(市場規(guī)模遠大于復(fù)合材料儲氣罐)媲美,容量卻遠勝于鋼管拖車。
中國電力報:不久前,美國電動汽車廠商特斯拉宣布,將發(fā)售家庭及工業(yè)用鋰離子二次電池的蓄電池。你打算怎么跟特斯拉競爭?
DanielleFong:特斯拉宣布將他們的電池系統(tǒng)放到用戶的家里面去,我們怎么跟這么有名的天才馬斯克(特斯拉汽車公司CEO伊隆·馬斯克)競爭呢?他也是我的朋友,我深深地敬仰他。
特斯拉的電池利用化學(xué)原理,而我的方法與發(fā)動機非常相似,它使用活塞和金屬對能量進行存儲。在比較電力的成本時,它在峰值、充電和衰減時計算方式并不一樣。我們看到馬斯克的電池可以極大程度地降低成本,但他并沒有足夠大的野心,因為原本可以實現(xiàn)的成本可以更低,但他并沒有實現(xiàn)。事實上,晚上儲能成本加上充換電損耗成本一起,比峰值的電價更便宜,才是合適的?諝鈨δ芗夹g(shù)計劃實現(xiàn)在電價成本峰值時期提供電力,依然是合算的。
“通過水噴霧熱交換提升儲能效率”
中國電力報:對于空氣壓縮儲能技術(shù),下一步還有哪些需要改進的地方?
DanielleFong:空氣壓縮的時候空氣會變熱,給自行車打氣的時候車胎會變熱,存儲能量的時候有同樣的問題,這個熱量會數(shù)以倍增,并影響到儲能效率。我們要解決的就是這個問題———進一步提升儲能的效率。我們提出了高效的秘訣:水噴霧熱交換。
直接將冷熱水噴霧至壓縮機氣缸內(nèi),循環(huán)利用熱能,進而最大程度減少熱能損失。
中國電力報:你過去有很好的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,現(xiàn)在有很好的商業(yè)理想,這些都是
清潔能源造就的嗎?
DanielleFong:是的,沒有人可以逼你去做事情。一個世紀(jì)以來,很多人都在嘗試解決儲存綠色能源的問題,但成功者寥寥無幾。由于目前尚未有相應(yīng)的容器來儲存這些能量,很多綠色能源都在出售前就浪費掉了,而不是在供應(yīng)限量、價格高昂的時候被人們使用。很多人想要用更多的能源來給空調(diào)、飛機、照明、交通使用。對于可再生能源來說,我們不僅要實現(xiàn)實時可用,之后也可以隨時使用。
中國電力報:為什么像你這樣的年輕女孩,對于能源還有機械技術(shù)的問題這么感興趣?
DanielleFong:事實上,很多女生都會進入到能源領(lǐng)域,我們需要攜起手來共同保護我們的環(huán)境,這是我想傳達的信息。我喜愛的一本書中有這么一段話:“地球是一個小小的平臺,也是宇宙中非常小的一個組成部分,我們在這個平臺上對宇宙進行幻想,我們在這個平臺上迎接著挑戰(zhàn)。我們的星球在大宇宙的黑暗中,無法獲得任何外部的力量來拯救我們,我們無法遷移,所以要保護地球,在這里生存下去。”