8月20—21日，中國工程院院士杜祥琬在中國新能源電力圓桌暨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)代的來臨，國內(nèi)新能源發(fā)展開始從量變到質(zhì)變，與未來能源配套的電力市場也開始在多省建立。“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)到類常規(guī)電源效果，成為高競爭力的能源。
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，通過能源革命讓中國的能源向綠色、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。因長期以來中國的能源組成，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，它對供給安全的貢獻(xiàn)越來越大，中國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)境問題?？稍偕茉词悄茉喘h(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)識中國的能源資源稟賦。因?yàn)殚L期以來人們習(xí)慣于用六個(gè)字談中國能源資源稟賦——富煤、缺油、少氣，但是這個(gè)說法現(xiàn)在已經(jīng)跟不上形勢的發(fā)展了。第一、中國有豐富的可再生能源資源應(yīng)該成為中國能源資源稟賦的重要組成部分。就現(xiàn)在全國已經(jīng)開發(fā)的太陽能、風(fēng)能來說，已經(jīng)開發(fā)的資源還不到技術(shù)可開發(fā)資源量的1/10，潛力巨大。第二技術(shù)可行性，這無需贅述，已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，市場已經(jīng)接受，多項(xiàng)技術(shù)配合。最后是經(jīng)濟(jì)可行性，開發(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可以掌控的，不依賴于國際地緣政治的變幻，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，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%，但是這是對國際宣布的，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、5G技術(shù)等新基建深度融合，開展數(shù)字化經(jīng)營管理，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”
十九大報(bào)告指出，中國發(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，對此我提了一個(gè)“身邊取”和“遠(yuǎn)方來”相結(jié)合，大家非常看好西電東送，但是現(xiàn)在應(yīng)該特別強(qiáng)調(diào)將“身邊取”的電源線用起來。
其次是分布式和集中式相結(jié)合，我們長期習(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，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)，對中國意義非常重大，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)自銷的良性循環(huán)。例如正泰集團(tuán)，擁有戶用分布式屋頂光伏20萬戶。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。一大批虛擬電廠如果發(fā)展起來，就可以減輕集中電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。
分布式電源對于集中電網(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，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。我們在蘭考做了一個(gè)試點(diǎn)，在這樣一個(gè)太陽能風(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如果成長起來的話，會(huì)創(chuàng)造中國電力系統(tǒng)的新形態(tài)，中國能源的局面將會(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)變觀念，即轉(zhuǎn)變對中國電網(wǎng)格局的認(rèn)知，將身邊的能源用起來，將分布式能源發(fā)展起來。在中國，分布式能源占比很低，大家在思想上依賴于西電東送。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)中國的能源轉(zhuǎn)型。
儲(chǔ)能技術(shù)的重要地位
儲(chǔ)能是未來電力系統(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)到類常規(guī)電源效果，成為高競爭力的能源。
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)展趨勢來看，化學(xué)儲(chǔ)能占比會(huì)越來越大，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)，未來五年預(yù)計(jì)可以降本1/3，未來十年可以再降本66%-80%。我在一些會(huì)上也聽到同志說地儲(chǔ)能很好。
就經(jīng)濟(jì)性方面，儲(chǔ)能帶來的節(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，但是后期帶來的電能的節(jié)省，將成為能源經(jīng)濟(jì)新的增長點(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)能市場將邁入千億級。
電網(wǎng)儲(chǔ)能有很多種模式，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、工商業(yè)級用戶儲(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，五六萬住戶可再生能源100%自給自足。這就是用戶側(cè)儲(chǔ)能模式的可行性方案。
中國能源轉(zhuǎn)型具有長期性、艱巨性，但方向是清晰的，在中國在世界都是清晰的，這是國家的目標(biāo)，也是老百姓的訴求，更是全球的大勢所趨。儲(chǔ)能技術(shù)將對中國能源革命發(fā)揮重要的推動(dòng)作用。
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