立足能源轉型,共話清潔能源與儲能技術發展!
隨著新一輪能源革命的蓬勃興起,能源清潔化轉型成為各國能源戰略的重要方向。我國也提出了能源領域“四個革命、一個合作”重大戰略思想,構建清潔低碳、安全高效的新一代能源系統成為能源轉型與革命的核心目標。
在9月26日于四川遂寧舉行的2018年綠色發展科技創新大會分論壇──清潔能源與儲能論壇上,來自學界、業界的專家學者共商清潔能源引領綠色發展的創新路徑,其中既有對于清潔能源綜合利用、健全全國電力市場等議題的共識,也有對于儲能技術的安全性等熱點話題的深入探討。
焦點一
提高可再生能源在電源結構中的占比,關注火電靈活性改造
我國《能源發展“十三五”規劃》提出了“到2020年,非化石能源占一次能源消費15%以上”的目標,要實現這一目標,電力將發揮重要作用。
周孝信
中國科學院院士、中國電力科學研究院名譽院長周孝信(陳小良代)的報告指出,根據過去幾年的實例計算,在一次能源消費中,90%以上的非化石能源消費來自可再生能源電力和核電等“一次電力”,構建以非化石能源為主的電源結構至關重要。
盡管能源轉型的迫切性對可再生能源的期望值已經由初期的“花瓶能源”發展到“主流能源”,甚至“主導能源”,但目前我國可再生能源發電量占比仍較低。中國工程院院士、國家電網公司顧問黃其勵在論壇上指出,截至2017年底,風電、太陽能發電、水電的裝機約占總裝機容量的36%,風電、太陽能發電、水電發電量占全國發電量25.1%。
在繼續提高可再生能源占比的過程中,火電靈活性改造一再被專家強調。黃其勵院士談到,國際上一般認為調峰電源在總電源中的占比要達到10%-15%,而我國僅有2%左右。面對高比例的可再生能源發電存在的波動性和間歇性問題,火電必須承擔調峰任務,這不僅需要相關市場輔助政策的保障,更需要加速常規煤電機組靈活性技術的研發和改造進程。
焦點二
加強能源送端與受端的綜合利用程度,完善發輸配用儲全程
能源系統是由相互聯系、相互作用的各部分組成的開放式系統,在能源利用的全過程加強綜合利用,“變發電廠為能源廠,變輸電網為能源網”,是降本提效,實現"1+1>2"的有效手段。
周孝信院士提出
在能源基地和消費終端建立綜合能源電力系統。在能源基地,綜合利用水電、風電、太陽能發電、靈活煤電,通過直流輸電網實現多能互補向中東部輸電。同時,大力開展電力供熱制冷、產業耗電等以加強就地消納,通過可再生能源制氫、制甲烷、海水淡化、熱泵技術等生產社會需要的各種能源形式。在消費終端,建立滿足用戶多遠需求的區域綜合能源系統,開發主動配電網架構下直接面向各類用戶的分布式能源加儲能的微電網、基于天然氣和清潔電力的分布式冷熱電聯產系統等。
焦點三
擁抱大數據和新一代人工智能的浪潮,構建萬物互聯能源網
大數據與新一代人工智能已經為當今社會的方方面面帶來深刻變革,研發適用于能源電力系統的新一代人工智能技術,通過先進傳感、物聯網、大數據、云計算、區塊鏈等技術,采用智能設備、智能調度、智能交易,則將有可能顛覆傳統能源電力系統的設備管理、系統調度、能量管理和交易方式。
在發電側,構建萬物互聯的能源網可以利用各類型電源的時空互補性,改善可再生能源發電的可控性和靈活性。在應用側,黃其勵院士以太陽能發電為例,介紹了可再生能源與城市協同發展的創新模式。一方面,通過改變城市規劃思路,將居住、商業、辦公用地集中分區布局,推行“能源自治式小區”;另一方面建設增能型太陽能建筑,在道路兩側綠化帶鋪設太陽能電池板等,充分利用太陽能資源,以此構建“太陽能城市”,大幅提高城市功能的環保水平。黃院士估計,“如果新建建筑均執行80%以上節能水平,建筑領域可再生能源發電可供建筑能耗50%以上。”
在新能源汽車、用戶智能用電、電網安全等方面,與網絡信息技術深度融合的能源互聯網還有更廣闊的想象空間。
焦點四
加快儲能技術的基礎研發與商業應用,探索市場化商業模式
儲能技術的推廣應用可以打破電力“發-輸-供-用實時平衡”的傳統概念,是突破現有能源利用模式的關鍵技術節點,與會專家都將儲能技術視為當前電力工業的“顛覆性技術”。
中國電機工程學會電力儲能專業委員會副主任委員來小康在論壇中介紹,我國儲能產業正在由研發向商業化初期過渡,儲能電池的循環壽命和成本實現了突破,但短板在原創技術研發和商業運行。
在技術層面,儲能技術的難點在于實現電池的高安全問題,大規模長時間尺度的儲能技術是中遠期的攻關方向。在應用層面,儲能技術可以在發電環節提高電網對間歇式、不穩定電源大規模接入的適應性,在輸配電環節實現削峰填谷、促進跨區域電力的優化配置,在用電環節促進用戶與各類用電設備和電網的雙向互動,推動分布式電源應用。
隨著儲能裝備性價比的提高,探索符合市場規律的商業模式成為關注點。來小康認為,用戶側結合峰谷價差的混合套利模式有望率先突破,而在產業布局方面,產線制造裝備、退役鋰離子電池的回收處理都有較大的市場空間。
責任編輯:仁德財
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