“有了电，多方便”，小学一年级课文上的这句话我至今还清晰地记得。电力便利就其本质来说，是电力充当了能量转换的媒介，像货币是商品交换的媒介一样，电让各种能量转换变得方便。如果没有电，风能怎么转化为热能？风能怎么转化为光能？水能怎么转化为热能？等等，这些转换都很困难。而光能和热能却容易转化为电能，电能也容易转化为光能或者热能。

电也有明显的缺点，电需即发即用，难以大规模储存。可能你会说不对啊，新能源汽车、小电驴、手机等不都是用蓄电池储电吗？没错，但是现今各类储能技术储下来的电能和我们需要使用的电能，根本不在一个数量级上。

在煤炭发电为主的时代，难以大规模储存的缺点并没有凸显出来。在“双碳”目标下，风力发电和太阳能发电被寄予厚望，而风电和光伏发电具有间歇性和波动性的特点，现在行业普遍认为，如果不能解决电能的大规模储存问题，则无法靠风电和光伏发电实现“双碳”目标。国家发改委和能源局于2016年联合发布了《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》，将储能技术上升为国家能源战略的重要支撑，所以在新能源转型的路上，储能被赋予重大使命。

目前成熟的大规模储能只有抽水蓄能一种，尽管名义上是“大规模”，据比尔盖茨《气候经济与人类未来》一书透露，美国十大抽水蓄能电站的储能总量尚不到美国全国一小时的用电量。中国情况也不乐观，因为抽水蓄能电站建设周期长，一般以十年计，加上受地形限制，目前全国已建和在建蓄能电站一共只有120座左右。

抽水蓄能效率也不高，原因在于它涉及多种形式能量的来回转换。抽水时，电能转化为旋转轴的机械能，旋转轴还要有一套轴承、润滑、变速、冷却等子系统才能工作，转轴再通过叶片将机械能转为水的动能和压力能，最终转化为水的势能，水流经管道阀门又有损失，发电时逆向转换，从水的位能转化为电能。透平和水泵毕竟是逆向工况，很难一台设备既做透平用又做水泵用，效率还能很高。发电-抽水-发电这一来二去，得损失掉四分之一的能量，也就是说效率不足75%，本人带领的团队在实验室测试过锂电池充电和放电过程的效率，远高于75%。

蓄电池情况怎么样呢？这两年参加能源相关的学术会议上看到，电化学储能相关的报告和论文最多，如今各大厂纷纷裁员的情况下，人才市场上以蓄电池为代表的储能研发人才需求却很旺盛，由此看来，蓄电池近年确实火了起来。其实蓄电池并非新事物，从伏特1800年发明第一个蓄电池算起，至今已有200多年历史了，可见技术发展不是线性的，而是此消彼长，波浪式上升。

尽管蓄电池热了起来，可以肯定的是，蓄电池没有摩尔定律。据斯坦福大学普雷考特能源研究中心主任崔屹教授透露，电池的能量密度再提升一倍可能已经是极限了（比尔盖茨比较乐观，认为极限是3倍），蓄电池单位容量价格每年下降3%左右，最终下降空间可能不会超过一倍。崔屹教授感慨，谈到新能源，新电池时都特别兴奋，真正投入做一段时间后就会知道，在目前基础上提升效率，无论发电还是储能，难度都很大。难怪比尔盖茨说道：“我从没想到自己会在有关电池的知识方面投入那么多的学习时间，也从没想到自己会在电池类初创公司上面亏掉那么多钱。”

除抽水蓄能和电化学储能外，还有压缩空气储能、飞轮储能、热能储能、制氢储能、电容电感储能等众多类型。无论种类再多，正如前面所述，现今各类储能技术储下来的电能和我们需要使用的电能，根本不在一个数量级上。

除技术难题，储能还面临巨大的人才挑战。在一次储能大会上，听何雅玲院士说西安交通大学于2020年才创办全国首个储能科学与工程专业，出版了我国第一部针对储能科学与工程知识体系与课程设置的指导书——《储能科学与工程本科专业知识体系与课程设置》。

储能的出路在于创新、人才、文化等。创新是难以预测的，正如马特·里德利在《创新的起源》一书说的：“创新的黄金法则是试错，而非聪明地预测，并且试错成本可能不便宜。”创新很难在单一知识结构的团队中产生，何雅玲院士在报告说，储能行业亟需培养涉及物理、化学、材料、能源、动力、电子、电气、机械等多领域学科交叉，系统性掌握多学科知识的大量高层次人才。

任何人都不能掌握那么多专业知识，至少没法深入掌握那么多专业知识。所以我认为储能行业的企业家，技术研发带头人在深入掌握一两门技术知识基础上，需了解科技史、科研方法论、设计思维、跨学科思维、商业知识等，并且要能与人合作。领导力和企业文化很关键，而人、文化、组织、领导力这些比技术更加困难。

对能源感兴趣的可阅读下面三本书，本博文亦参考了这三本书。