8月20—21日,中國(guó)工程院院士杜祥琬在中國(guó)新能源電力圓桌暨2020年風(fēng)光儲(chǔ)創(chuàng)新發(fā)展論壇發(fā)表演講。杜祥琬表示非化石能源將是“十四五”能源增量的主體,進(jìn)一步走向存量替代。高比例的非化石能源將提供綠電、綠氫、低碳供暖供冷,使我們國(guó)家能源更安全、更韌性,并以更經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)更高水平的綠色發(fā)展。
隨著平價(jià)時(shí)代的來(lái)臨,國(guó)內(nèi)新能源發(fā)展開(kāi)始從量變到質(zhì)變,與未來(lái)能源配套的電力市場(chǎng)也開(kāi)始在多省建立。“新能源+儲(chǔ)能”被認(rèn)為是能源革命的方向,作為儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用最活躍的領(lǐng)域,大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能正在助力新一代電力系統(tǒng)發(fā)展,加速能源生產(chǎn)與消費(fèi)的革命進(jìn)程,為能源革命提供有力的支撐。
杜祥琬還指出,儲(chǔ)能是未來(lái)電力系統(tǒng)必要的組成部分,是不可少的。儲(chǔ)能可以實(shí)現(xiàn)能量的時(shí)移應(yīng)用,平抑風(fēng)、光的間歇性,即用即發(fā),通過(guò)削峰填谷實(shí)現(xiàn)收益,將電力供需之間的實(shí)時(shí)耦合改為跨時(shí)段耦合,豐富電力平衡的手段,實(shí)現(xiàn)低密度、波動(dòng)性能源的高密度、可控性應(yīng)用,達(dá)到類(lèi)常規(guī)電源效果,成為高競(jìng)爭(zhēng)力的能源。
以下為杜祥琬發(fā)言全文,有刪節(jié):
能源轉(zhuǎn)型和儲(chǔ)能發(fā)展非常重要,通過(guò)能源革命讓中國(guó)的能源向綠色、低碳、安全、高效轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)電氣化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、低碳化,這是總的方向,其中一個(gè)重要方向就是大力發(fā)展可再生能源,特別是光、風(fēng)。
可再生能源發(fā)展的必要性
首先是能源供給安全的要素。因長(zhǎng)期以來(lái)中國(guó)的能源組成,提及供給安全大家會(huì)想到煤油氣,但隨著可再生能源占比的逐年遞增,它對(duì)供給安全的貢獻(xiàn)越來(lái)越大,中國(guó)的能源供給安全里面不能不考慮可再生能源。
其次,能源產(chǎn)業(yè)諸多環(huán)境問(wèn)題。可再生能源是能源環(huán)境安全的一個(gè)重要要素。同時(shí),要讓氣候安全就要大力發(fā)展高比例的可再生能源。
再次,須重新認(rèn)識(shí)中國(guó)的能源資源稟賦。因?yàn)殚L(zhǎng)期以來(lái)人們習(xí)慣于用六個(gè)字談中國(guó)能源資源稟賦——富煤、缺油、少氣,但是這個(gè)說(shuō)法現(xiàn)在已經(jīng)跟不上形勢(shì)的發(fā)展了。第一、中國(guó)有豐富的可再生能源資源應(yīng)該成為中國(guó)能源資源稟賦的重要組成部分。就現(xiàn)在全國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)能、風(fēng)能來(lái)說(shuō),已經(jīng)開(kāi)發(fā)的資源還不到技術(shù)可開(kāi)發(fā)資源量的1/10,潛力巨大。第二技術(shù)可行性,這無(wú)需贅述,已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),市場(chǎng)已經(jīng)接受,多項(xiàng)技術(shù)配合。最后是經(jīng)濟(jì)可行性,開(kāi)發(fā)成本有了大幅下降。
值得強(qiáng)調(diào)的是可再生能源資源的利用是我國(guó)可以掌控的,不依賴(lài)于國(guó)際地緣政治的變幻,越高比例的可再生能源就有利于能源體系的獨(dú)立性、安全性和韌性。
進(jìn)一步拓展,把核能包括進(jìn)來(lái),叫做非化石能源。2018年非化石能源裝機(jī)電力已經(jīng)達(dá)到了40.8%,發(fā)電量超過(guò)了30%,這兩個(gè)比例都在上升當(dāng)中。在一次能源的結(jié)構(gòu)當(dāng)中,今年非化石能源占比達(dá)15%,這是國(guó)家定的。2025年,在現(xiàn)在正在制定的“十四五”規(guī)劃中我建議范圍是18%—20%,但是這是對(duì)國(guó)際宣布的,留有余地的。我認(rèn)為2030年可達(dá)到20%到25%之間,到2050年將大于50%,與我國(guó)出臺(tái)的《2030能源發(fā)展戰(zhàn)略》中“2050年非化石能源占比要超過(guò)50%”相一致。
非化石能源將是“十四五”能源增量的主體,進(jìn)一步走向存量替代。高比例的非化石能源將提供綠電、綠氫、低碳供暖供冷,使我們國(guó)家能源更安全、更韌性,并以更經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)更高水平的綠色發(fā)展。
可再生能源的自身要不斷推動(dòng)創(chuàng)新,拓寬行業(yè)增長(zhǎng)的邊界。同時(shí),要與能源計(jì)算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、電動(dòng)汽車(chē)、5G技術(shù)等新基建深度融合,開(kāi)展數(shù)字化經(jīng)營(yíng)管理,推動(dòng)數(shù)字化服務(wù)。現(xiàn)在發(fā)展的很快,但是在整個(gè)能源和電力比例里還是一個(gè)小量,要做好這樣的思想準(zhǔn)備,我們要能夠擔(dān)當(dāng)能源轉(zhuǎn)型的大任,就要實(shí)現(xiàn)更為標(biāo)準(zhǔn)化的,更高質(zhì)量的發(fā)展,這是可再生能源自身的部分。
“身邊取”與“遠(yuǎn)方來(lái)”
十九大報(bào)告指出,中國(guó)發(fā)展不平衡不充分,這個(gè)不平衡也包括能源,東西部能源供給格局是西部能源東部負(fù)荷,是這樣一種不平衡的狀態(tài),所以在這種情況下如何讓它盡可能地走向比較平衡,就是西部要發(fā)展經(jīng)濟(jì)、增加就業(yè),提高能源負(fù)荷和消納,而東部則要發(fā)展能源供給。東部的能源負(fù)荷很重,對(duì)此我提了一個(gè)“身邊取”和“遠(yuǎn)方來(lái)”相結(jié)合,大家非??春梦麟姈|送,但是現(xiàn)在應(yīng)該特別強(qiáng)調(diào)將“身邊取”的電源線(xiàn)用起來(lái)。
其次是分布式和集中式相結(jié)合,我們長(zhǎng)期習(xí)慣于集中式的大電網(wǎng),以后要更多發(fā)展分布式發(fā)電,二者相結(jié)合,特別強(qiáng)調(diào)前者。東部的能源、電源發(fā)展起來(lái),讓能源負(fù)荷者也承擔(dān)能源生產(chǎn)的責(zé)任,成為產(chǎn)銷(xiāo)者,自發(fā)自用寓電于民,也可與集中式電網(wǎng)互動(dòng)。培養(yǎng)大批產(chǎn)消者,如將BIPV列入建筑標(biāo)準(zhǔn),對(duì)中國(guó)意義非常重大,如果這一條能夠做到,很多消費(fèi)者就可以變成生產(chǎn)者,形成自產(chǎn)自銷(xiāo)的良性循環(huán)。例如正泰集團(tuán),擁有戶(hù)用分布式屋頂光伏20萬(wàn)戶(hù)。將分布式光伏與儲(chǔ)能、大數(shù)據(jù)相結(jié)合,利用大數(shù)據(jù)作為大管家,則形成了虛擬電廠(chǎng)。一大批虛擬電廠(chǎng)如果發(fā)展起來(lái),就可以減輕集中電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。
分布式電源對(duì)于集中電網(wǎng)的調(diào)峰作用。天津大學(xué)與華北電力大學(xué)兩個(gè)專(zhuān)家組分別論證了東部身邊發(fā)電與西電東送的成本,論證表明東部自發(fā)電的成本比西電東送的成本低,即自發(fā)電大力發(fā)展不僅技術(shù)可行,而且經(jīng)濟(jì)劃算。如果這樣一大批分布式電源發(fā)展起來(lái),中東部包括南部的能源做到高比例自給,則減緩西電東送和北煤南運(yùn)的壓力。我們?cè)谔m考做了一個(gè)試點(diǎn),在這樣一個(gè)太陽(yáng)能風(fēng)能資源并不豐富的中部小城市,依靠分散式風(fēng)電、分布式太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和垃圾發(fā)電及儲(chǔ)能,可再生能源比例從三年前的7%躍升為現(xiàn)在的60%,變化巨大。中東部大比產(chǎn)消者和VPP如果成長(zhǎng)起來(lái)的話(huà),會(huì)創(chuàng)造中國(guó)電力系統(tǒng)的新形態(tài),中國(guó)能源的局面將會(huì)發(fā)生革命性的變化。
實(shí)現(xiàn)能源格局的轉(zhuǎn)變,首先需要轉(zhuǎn)變觀(guān)念,即轉(zhuǎn)變對(duì)中國(guó)電網(wǎng)格局的認(rèn)知,將身邊的能源用起來(lái),將分布式能源發(fā)展起來(lái)。在中國(guó),分布式能源占比很低,大家在思想上依賴(lài)于西電東送。為此就要認(rèn)真論證技術(shù)可能、經(jīng)濟(jì)可能和資源可能。要規(guī)劃全國(guó)和中東部各個(gè)地區(qū)的電力系統(tǒng)和能源戰(zhàn)略,包括源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、用、管、服等方面,要做好規(guī)劃。能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和大力發(fā)展可再生能源,是空間格局的優(yōu)化及東西部戰(zhàn)略關(guān)系,這兩個(gè)優(yōu)化相耦合,共同推動(dòng)中國(guó)的能源轉(zhuǎn)型。
儲(chǔ)能技術(shù)的重要地位
儲(chǔ)能是未來(lái)電力系統(tǒng)必要的組成部分,不可或缺。儲(chǔ)能可以實(shí)現(xiàn)能量的時(shí)移應(yīng)用,平抑風(fēng)、光的間歇性,即用即發(fā),通過(guò)削峰填谷實(shí)現(xiàn)收益,將電力供需之間的實(shí)時(shí)耦合改為跨時(shí)段耦合,豐富了電力平衡的手段,實(shí)現(xiàn)低密度、波動(dòng)性能源的高密度、可控性應(yīng)用,達(dá)到類(lèi)常規(guī)電源效果,成為高競(jìng)爭(zhēng)力的能源。
儲(chǔ)能有幾個(gè)方面呢?首先是物理儲(chǔ)能,現(xiàn)如抽水蓄能、壓縮空氣等,其中抽水蓄能目前所占比例最大。第二是化學(xué)儲(chǔ)能,多種電池儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步很快,從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,化學(xué)儲(chǔ)能占比會(huì)越來(lái)越大,或?qū)⒊蔀橹髁?。還有制氫儲(chǔ)能,它可以將可再生能源制氫,起到平抑風(fēng)、光間歇性的作用。而成本方面,據(jù)估計(jì),電化學(xué)儲(chǔ)能成本已突破經(jīng)濟(jì)拐點(diǎn),未來(lái)五年預(yù)計(jì)可以降本1/3,未來(lái)十年可以再降本66%-80%。我在一些會(huì)上也聽(tīng)到同志說(shuō)地儲(chǔ)能很好。
就經(jīng)濟(jì)性方面,儲(chǔ)能帶來(lái)的節(jié)電成本將抵消儲(chǔ)能設(shè)備本身的成本,安裝時(shí)一次性投入,但是后期帶來(lái)的電能的節(jié)省,將成為能源經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。這一點(diǎn)也是它的經(jīng)濟(jì)性,不能單一考慮儲(chǔ)能設(shè)備的投入成本。據(jù)估計(jì)到2025年新能源加儲(chǔ)能市場(chǎng)將邁入千億級(jí)。
電網(wǎng)儲(chǔ)能有很多種模式,電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、工商業(yè)級(jí)用戶(hù)儲(chǔ)能、5G基站儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能等都包含了源、網(wǎng)、河、儲(chǔ)、用、管、服等幾個(gè)方面。以吐魯番新能源小區(qū)為例,以太陽(yáng)能、地?zé)崮芘潆娀瘜W(xué)儲(chǔ)能的模式,配合大數(shù)據(jù)管理優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了光、地、儲(chǔ)、管一體化模式,五六萬(wàn)住戶(hù)可再生能源100%自給自足。這就是用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能模式的可行性方案。
中國(guó)能源轉(zhuǎn)型具有長(zhǎng)期性、艱巨性,但方向是清晰的,在中國(guó)在世界都是清晰的,這是國(guó)家的目標(biāo),也是老百姓的訴求,更是全球的大勢(shì)所趨。儲(chǔ)能技術(shù)將對(duì)中國(guó)能源革命發(fā)揮重要的推動(dòng)作用。
評(píng)論