改变世界的技术——从千年造纸到能源变革

1.千年造纸,技术千年

(资料图片仅供参考)

作为人类至今最重要的文字载体,纸的雏形与缫丝、漂冲丝绵有关。用漂絮法制取丝绵过程中,篾席上遗留的残絮经晾干之后剥离下来,就可用于书写。但作为丝绢生产中的附属品,这种纸产量低,价格高。直到蔡伦定型了造纸工艺流程,并改用树皮、废麻、破布、旧渔网等原料,纸的成本才得以降低。

到隋唐时期,得益于印书业在内各类需求的增长,对纸的种类和规格有了更高的要求,同时也刺激纸类产能的爆发。为了满足这些需求,一方面,扩大了原料选择的范围。原料选择不再仅限于生产过程中的附属品,成长周期快的作物作为原料被直接用于生产。

另一方面,不断改进工艺和工具提升生产效率。唐宋时期造纸作坊已遍布各地,质量也大幅提升,造纸工具也在不断调整。

竹纸的出现标志造纸技术成熟,有了易获取的原料和较高的生产能力,纸张价格下沉降低了知识传播的门槛,是社会转向知识公平的重要促因之一,推动唐宋社会达到了空前繁荣。

跟随当时频繁的海外贸易,纸也被推广到世界各地。造纸业是18世纪西方工业革命中,最早一批应用新动力来源、新型机器、新工艺流程的大规模生产工艺之一,纸再次赋予了跨大陆传播知识、新闻和通识的能力。

造纸技术的经历已不算曲折。从一项科学理论突破到技术实际应用不是一蹴而就。“普通”技术并不是生来易得,技术发明却缺乏对应的应用场景,即便被某些场景验证有效也会因昂贵成本无法推行。改善技术的经济性有时需历经数代人,通过包括对原材料替代,材料工艺精进,生产能力提升等方面不计日夜研究实践达成。

而如同恩格斯所说:社会一旦有技术上的需要,这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。

2.能源变革号角长鸣

全球在减少碳排放的问题上已达成共识,能源作为现存的碳排最大贡献者,也成为降碳目标首要落实对象。各国早已将能源可再生发展战略摆上了议事桌——要提高可再生能源出力的渗透比例,就要解决可再生能源的间歇性和波动性问题。而在各种降碳技术路线图中,都以新型储能技术填补这缺失一环。

2021年7月15日,国家发改委、国家能源局正式印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,明确到2025年新型储能装机规模达30GW以上。但截止到2021年年底,中国新型储能装机规模仅为5.76GW。沟壑不掩广阔前景,新型储能至少有5-6倍的装机空间。令新型储能一跃成为2022年本市场追逐的最亮眼的星之一。

2022年起,储能专项政策密集发布,多部委密集出台各类政策,包括行业管理规范、储能价格机制探索、市场机制建立、科技创新规划,教育人才培养等。已有超过50个省级或市级文件发布,对新能源电站配置储能的比例及时间发布政策提出要求。部分文件中储能配置比例最高要求达30%,配置时间最高为4小时。政策护航下,新型储能的发展收获极高的重视,必然会得到长足发展。

政策合力助推,市场也逐步厘清了新型储能的商业模式:

发电侧,通过配储实现可再生能源发电的削峰填谷。

电网测,储能电站提供电力市场辅助服务,保障电网的稳定运行。

用户侧,利用峰谷价差进行套利,降低用电成本。

3.新型储能:一朝成名天下知

储能场景本身就是多元化的,既有用电数量与用电质量的要求,还有用电价格的诉求。为应对可再生能源的消纳,新型储能要满足安全、大容量、灵活部署、度电成本低等特性,这也让沉寂多年的液流电池技术进入了大众视野。

液流电池技术理论起源于20世纪70年代,原本用于石油危机时期的太空航行能源代替计划。至80年代中期,为了追求可控、更高效的电池性能表现,曾一度涌现出数十种不同的活性物质配比。

从百花齐放的储能技术,到理想中遍布各处的储能电站建设,仅仅完成技术的有效性验证远远不够。储能产业亟待升级,一个储能电站的成本60%来自电池本身。参与电力辅助服务,获得政策扶持补贴仅仅是短期的,新型储能行业更长远的发展主题仍旧是长期降本,以转换为市场化的运作,吸引社会主动参与。

在中国完成新型储能的降本,要在产品研发和应用研究上持续投入,加速产业化落地,提升液流电池储能产品的产能。新型储能项目已陆续有吉瓦级项目落地,市场的需求旺盛,更要完备的供应链和超强的量产能力配合。

储能新星——纬景储能汇聚了一批全球智能制造业的精英团队,在新型储能装备智造领域已积累了丰富经验,多个吉瓦级产能“超G工厂”正在建设和投产,目标直指大幅降低液流电池的度电成本,并提升储能电池的产能。

经济性造纸技术让世界转向知识公平,那么只有成为具有经济性的新型储能技术才能带来能源公平,缩小生活水平差距,成为持续推动社会进步的动力。