随着双碳目标成为全社会的共识，关于如何实现双碳目标的讨论也逐渐从务虚和理念层面转向务实和技术层面。在这个过程中，逐渐形成了几个基本的共识点:1。电力将是未来零碳社会最重要的能源形式；2.以风光为代表的低碳能源比重需要大幅提升；3.应不断提高能源生产、传输和使用的效率；4.能源消耗需要控制，但减碳不等于节能，能源成本要继续降低；5.能源网络的数字化至关重要。

这些基本共识并不难理解，但实现这些目标就像“开门、塞进去、关门”这个经典问题一样，说起来容易，做起来难。许多学者和科学家也提出了多种可能的双碳目标路径。

在芯片设计解决方案领先公司新思科技全球高级副总裁、新思科技中国区董事长兼总裁葛群看来，将芯片设计领域多年来积累的能源管理和数字建模能力复制到能源领域，寻找能源行业的摩尔定律，不仅能为能源行业的结构性变革提供加速，也能为双碳目标的实现带来巨大推动。

芯片和双碳，看似有限的关联。但是双碳目标的基本逻辑是更清洁地生产能源，更有效地传输能源，更明智地使用能源。而这些都是芯片设计几十年来一直在做的事情。葛群打了个比方。“芯片集成了数十亿个晶体管。晶体管相当于一个功率单元，芯片相当于一个大规模的能源网络。事实上，在能源消耗模型中，一个晶体管的复杂性超过了一个真实的家庭用电模型。现在我们正在优化每个晶体管的能耗。未来，同样的容量也可以用于能源网络，但单位从微瓦变成了瓦和千瓦。”

为了实现这种能力迁移，仍然需要解决许多技术障碍。但从基本模型来看，能源网络和芯片设计确实有很多相似之处，我们可以从芯片技术中汲取灵感和经验。

碳减排不等于能源减排

双碳目标提出之初，很多人把它理解为一种环保措施。其实双碳的目标远大于环保的目标。后者通常需要额外的成本才能达到更好的状态，而前者可以让人们不受限制地使用更便宜的清洁能源。如果把控碳简单等同于限制高碳能源的生产，必将引发运动减碳等问题，对人类的生活和生产产生巨大的负面影响。尽管过去一年欧洲能源危机和中国限电的原因很复杂，但激进的碳减排措施的影响是不可避免的。

回顾文明史，人类社会的进步意味着更多的能源消耗。原始社会使用天然可燃材料，农业社会使用木柴，早期工业社会使用煤，成熟的工业社会使用石油和天然气。人类社会每一次大飞跃的起点都是能源形式的变化。在未来的零碳社会，也将需要新的能源形式来满足更多的能源需求。仅仅通过限制高碳能源的生产和使用是不可能实现这一目标的。

要实现这个目标，有两条可行的路径。一是加快能源结构重塑，减少高碳能源比重，增加低碳能源比重；二是提高能源效率，实现零碳电。

将能源转换为电能是当前技术状态下的唯一方法。因为只有电能有很多来源，只有电能才能在网络中进行精确的配置和控制，只有电能才能通过零碳法直接产生。但是，人类想要实现零碳电，是超乎想象的。欧洲的能源危机，中国的限电，德州的大停电，都证明我们离能源自由还有很长的路要走。在能源自由的道路上，可再生能源发电、储能、能源网络数字化等技术难题等待人类去攻克。

新思科技在深入研究整个能源数字化路径后得出结论，在这些技术挑战中，储能技术的优先级最高，对整个能源网络的影响也最大。

储能——零碳社会的第二个脉动调速器和调速器

很多人都在谈论能源网络的数字化，普遍认为数字化是实现零碳目标的必要前提，因为只有数字化才能实现能源的精确控制和高效利用。但在目前的能源网络中，数字技术的应用是碎片化的。许多物联网技术和智能控制技术广泛应用于发电、输电和用电设备，但整个能源网络的数字化程度不高，主要瓶颈在于当前能源网络缺乏智能储能。

储能对于整个能源网络的数字化有多重要？相当于芯片中数据存储的位置。数据存储和数据生产、数据传输、数据消费一样不可或缺。如今，在以芯片为核心的数字系统中，数据存储的容量、速度和安全性是任何计算任务得以实现的先决条件，而支撑当前庞大复杂的数字应用的正是高容量、高速度、高可靠性的数据存储。

传统电网几乎没有储能能力。一个只有电力生产、传输和消耗的电网，就像一个只有数据生产、传输和消耗的模拟芯片。它只能做一些类似手持计算器的简单工作，几乎无法承担任何智能应用。智能运行是下一代能源网络的重要特征。为了实现这个目标，需要更先进的储能。如果储能这个环节是整个系统的短板，那就很难有效优化网络智能，能源网络的数字化也就不会真正落地。

葛群比喻说，“储能相当于能源网络数字化的第二个脉冲。没有储能的能力，再先进的能耗模式也无法投入使用。”

现在，说锂电池是储能所必需的也是错误的。锂电池作为能源网络“最后一公里”的动力电池，是非常胜任的。但是对于大规模的能源网络来说，锂电池确实不是最好的储能方式，安全风险大，循环寿命短，环境适应性差，储能成本高。

多位储能技术专家向《财经十一》介绍，储能技术非常多样化。成熟的技术有抽水蓄能、压缩空气体蓄能、飞轮蓄能、铅蓄电池等。成熟的技术有锂电池、液流电池、超级电容等等。此外，还有燃料电池、热能储存、熔盐电池等等。不同的储能技术有不同的响应时间和应用场景。

目前储能投入不足的缺点正在改善。比如北京冬奥会保障电力的储能产品，液流电池就是其中之一。这些电池的技术特点对电网级储能和风光互补有更好的适应性。

在未来储能技术的发展中，芯片开发的经验值得借鉴。在芯片的发展中，数据存储是多样化的，包括芯片内部的多级缓存、内存、固态硬盘和机械硬盘。与此同时，磁带这种看似古老的技术依然有着强大的生命力。由于数据存储需求不同，每种存储技术都有其最佳的应用场景。在储能技术的发展中，也应该遵循同样的方式。储能肯定不等于锂电池，甚至储能也不等于电池。即使是抽水蓄能这种古老的储能方式，在能源网络数字化的过程中也能发挥更大的作用。

未来能源网络中的储能技术要满足什么条件？葛群提出了四个标准:极度安全、易获取、数字化、大容量。

安全是很容易理解的。安全是电网级储能技术的前提。电网级储能规模大，能量高。一旦出现安全问题，后果难以想象。据不完全统计，仅2021年，中国、韩国、澳大利亚、美国就发生了近10起储能电站事故，其中多起燃烧多日甚至爆炸。这些都是预警储能领域，安全第一。在现有技术下，锂电池在储能场景下的安全性堪忧。

之前讨论储能技术的时候没有太多提到易取，但是其实很重要。目前从未来能源网络来看，储能规模将是天文数字，原材料需求巨大。如果储能技术需要的原材料不容易获得，储能技术的落地就无从谈起。但锂电池所需锂资源储量有限，我国企业使用的锂主要依赖进口。在过去的一年里，碳酸锂的价格飙升了10倍。

易获取还有一层意思，就是储能技术容易获取，容易产业化，适应各种环境，部署广泛。储能技术部署的便利性直接决定了能源网络数字化的深度。储能技术只有向前部署，贴近用户，才能拓展能源网数字化空的操作空间，让更多用户受益。

数字化是储能技术的跨代标志。比如抽水蓄能电站、飞轮储能等传统成熟的储能技术，如果得到数字化的加持，也可以为未来的能源网络做出贡献，发挥更大的作用。

容量大比较好理解。以电脑为例。谁不希望内存越大，硬盘越好，存储容量越多越好。同样，在能源网络中，储能容量越大，能源网络的优化空区间越大。限制条件是成本，包括储能技术和产品本身的成本，以及部署储能所涉及的土地等周边成本。

在芯片领域，技术的不断演进不仅可以提高性能，还可以每18个月降低一半成本。相信随着储能技术的不断发展，能源行业也会找到自己的摩尔定律。虽然它的发展速度不会与半导体行业完全一致，但它可以引导行业内所有相关方一起朝着同一个目标前进。

储能技术已经成为世界科技竞争的重要领域。2022年2月7日，美国白宫发布《美国创新技术与国家安全》，美国国家安全委员会和国家科学技术委员会发布最新版《关键与新兴技术清单》(CET)，新增可再生能源发电和储能技术等5项新技术。美国今后将严格限制此类技术的出口。

在国家发改委最新发布的“十四五”新能源储能发展实施方案中，明确到2025年，新能源储能将从商业化初期进入规模化发展阶段，具备规模化商业应用条件。2030年，新能源储能将完全市场化。可以看出，政策、市场和技术领域已经达成共识——多元化储能是能源网络数字化的重要基础设施。基础设施问题解决后，能源网能爆发出怎样的发展潜力？

探索能源行业的摩尔定律

科技界人士对摩尔定律非常熟悉。近年来，摩尔定律无效的说法被一次次提起，一次次被证伪。时至今日，摩尔定律在芯片领域依然成立，整个芯片产业链都在努力延续摩尔定律，使得芯片性能不断提升。

储能技术的突破和产业化的成功降低了储能系统的成本后，能源网络数字化的影响会不会像摩尔定律一样，零碳能源比例不断翻倍，能源价格不断降低？这是一个美好的愿望，理论上可行。有专家指出，原材料涨价前，锂电池的生命周期成本大约在0.5元到0.6元之间。未来更多储能技术全面突破并成功市场化后，电力成本可以控制在0.3元-0.4元甚至更低。

新思科技的技术专家选择能源网作为数字化延伸的方向，是因为他们发现，储能技术一旦开发出来，新思科技在芯片领域长期积累的建模、运算和优化能力，可以在能源网中快速重用，提高能源利用效率，增加廉价风能和太阳能的比重，达到能源成本持续降低的目的。

新思科技与多家大型发电、输变电企业进行数字化合作，期间完成了发电、输变电、用电的建模。但由于缺乏储能能力，所有能源都必须随时可用，模型几乎无法优化。只能看着很多设备在低效状态下工作，能源网络的数字化无法真正落实。

这也是为什么一个芯片领域的领军企业会关注并强调储能的重要性。葛群强调，只有满足源、网、荷、储四个条件，数字能源网才能处于完整状态，摩尔定律的加速器效应才能在能源网中启动。

作者是《财经》记者尹璐。