现代能源体系渐行渐近

2019-06-11 15:05:10 来源:本网专稿 

光伏的深度应用,将促进我国从以化石能源为主体的能源体系,转向可再生能源为主体的能源体系

□ 本报记者 吴昊

随着科技革命和能源转型的日益推进,一场能源系统的变革正在悄然发生,而光伏与电力系统、光伏与储能、光伏与多种能源之间的关系,也将随之产生新的变化。

“光伏的深度应用,光伏与智慧能源、互联网、物联网的紧密结合,将产生深度融合新的能源体系。”在日前闭幕的第十三届(2019)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)展览会暨论坛(英文简称SNEC)上,原国务院参事、原中国可再生能源学会理事长石定寰表示,实现中国能源的转型,就要把改革开放以来已经快速建立起来的以化石能源为主体的能源体系,逐步转向以可再生能源为主体能源的新的能源系统。

催生新一代电力系统

作为一种清洁可再生能源,光伏产业的发展离不开电网的支持,同时光伏等可再生能源的发展也在倒逼着电力系统的革命,催生着新一代电力系统的到来。中国科学院院士、中国电力科学院研究院名誉院长周孝信表示,新世纪以来,高比例可再生能源的大力发展,信息技术、互联网技术的提升,推动了新一代电力系统的发展。在他看来,新一代电力系统将是高比例再生能源的电力系统、含高比例电力电子装备的电力系统、多能互补的综合能源电力系统、信息物理融合的智慧能源电力系统。

“近年来,风电、光伏快速发展,我国非化石能源发电装机占比已经从2013年的30%增长到去年的40%,能源结构的清洁化战略在我国逐步得到了实现。”中国电动汽车百人会副秘书长、清华大学汽车系教授王贺武认为,在此背景下,电力系统需要采取多种措施,用能源互联网的方式,来解决光伏等可再生能源发电供应与用户需求之间协同性的问题。

值得注意的是,以互联网推动电力革命的行动正在被电网企业逐步提上日程。今年,国家电网公司提出“三型两网”,即打造“枢纽型、平台型、共享型”企业,建设运营好“坚强智能电网、泛在电力物联网”。“电网公司开始关注网络建设的问题,这是很大的转变,”石定寰指出,电网公司提出“共享”,希望更多的小企业、民企参与到建设当中,共同开辟共享枢纽型的电力系统,为进一步建立能源互联网提供了很好的框架。

在周孝信看来,能源互联网等于“智能电网+多能互补”,实现能源产业形态的互联网化。对此,中国智慧能源产业技术创新战略联盟理事长王忠敏表示认同,他指出,具有智慧的能源互联网,将为光伏、储能、分布式、多能互补的广泛利用,以及互联网和现代通信技术在能源及相关领域的应用开辟广阔的空间。

“当前,全球能源格局向清洁化、电气化方向转变,主要表现为清洁主导、绿色优先、电为中心、多能合一、万物互联。”全球绿色能源理事会(GGEIC)主席、协鑫集团董事长朱共山指出,中国创造的“特高压+清洁能源+能源互联网+储能”一体化发展模式,特别是国家电网今年提出和部署的“三型两网”战略构架,为大能源、大互联、大物联的时代做出了最好的诠释。他进一步表示,能源变革加速推进并呈现电力泛在、万物互联的新特征,将为全球光伏产业带来发展新契机。

削峰填谷靠氢能

当前,在政策和市场的双重驱动下,储能产业已经开启向规模化发展的新里程。在储能技术不断突破和可再生能源削峰填谷需求不断涌现的背景下,“光伏+储能”等综合应用模式应运而生。上海市科学技术委员会副主任傅国庆表示,随着可再生能源效率的不断提高,季节性和年度调峰需求也将与日俱增。储能在未来能源系统中的作用将不断显现,氢能发展前景也十分广阔。

“作为一种绿色能源,氢气可以用于交通,可以用来取暖,也可以用来储能和削峰填谷。”欧盟委员会联合研究中心能源效率和可再生能源部前主管Heinz Ossenbrink表示,当前,风能和太阳能上网压力日趋增长,对削峰填谷的需求也在逐渐上升,而氢气将在这一领域发挥重要的作用。

在阳光电源股份有限公司董事长曹仁贤看来,光伏与储能深度融合、光伏制氢,未来一定会大有可为。在西部光照资源好的地区,制氢的光伏成本约为每度电0.15元,大幅度低于目前制氢的电力成本,未来的关键问题在于储存、运输方面的攻关。“光伏制氢完全有可能成为重要的储能方式。”曹仁贤说。

据记者了解,利用光伏等可再生能源制氢,目前已经被提上日程。2018年年底,国家发改委、国家能源局印发《清洁能源消纳计划(2018-2020年)》指出,“探索可再生能源富余电力转化为热能、冷能、氢能,实现可再生能源多途径就近高效利用。”而在近期,吉林省政府制定了《白城市新能源与氢能产业发展规划》提出,“力争到2035年白城风电装机2000万千瓦、光伏装机1500万千瓦,年生产氢气能力达到百万吨级,产值近2000亿元,累计投资可达到2000亿元,形成具有国际影响力的新能源与氢能区域产业集群。”

“研究表明,氢能提供了一种大规模、长周期的能源存储途径,它具有作为可再生能源载体的独特优势。”王贺武指出,未来,氢能与储能电池将成为一个互补共存的状态,共同构建以分布式为主、以零排放为特征的能源供应体系。

多能合一的未来

得益于能源转型的推进,多能互补将成为我国推进能源现代化转型,建设清洁低碳、安全高效能源体系的重要突破口。周孝信指出,多能互补的发展,既包括终端消费综合能源电力系统,也包括源端基地综合能源系统。

之所以要发展源端基地,在周孝信看来,是因为西北、西南地区是我国最丰富的可再生能源基地,而这些地区的光伏等可再生能源发电量无法依靠东送完全消纳,且常规的储能难以解决高比例可再生能源系统长时间的波动,所以需要通过电解制氢、制甲烷等方式,进行综合利用,建成综合能源系统。

对此,石定寰也发表了同样的看法,能源革命的过程中,智慧能源扮演的角色越来越重要,将推动新的能源更好地融入“能源大系统”。未来的能源互联网中,除了原有的电厂需要改造,更多的是融合分布式能源,融入光伏、风电和其他多种新能源,还将包含热、冷、气,构成完整的能源系统。

随着泛在电力物联释放出巨大的市场增量,能源互联网、智慧微网遍地开花,“多能互补+储能”的快速发展,以及综合能源服务时代的到来,光伏产业也将迎来更大的发展机遇。对此,朱共山表示,要推动光伏产业融入清洁主导、电为中心、互联互通、共建共享的现代能源体系。

在这种“现代能源体系”中,互联网、物联网、大数据等共性技术的进步,将成功地打破行业之间的壁垒,光伏与其它领域之间的跨产业、跨业态互融互补也会越来越明显,催生智能光伏产业链,重构行业新生态,光伏应用场景将更加广泛,智慧光伏将无缝嵌入智慧城市、智慧车联、智慧物联、智慧家居等情景,实现更高的发展自由度。

朱共山认为,未来,“源网荷储”互动、“风光储充用”一体化将越来越普遍,传统光伏发展模式中遭遇的时间限制、空间束缚等将会被打破,光伏产业借此广泛地融入能源大系统。他建议光伏行业用“聚焦需求、源于场景、生态智联、泛在发展”的思维,跳出光伏看光伏,跳出光伏谈发展。他进一步指出,“在此背景下,一场光伏综合应用革命,正向我们急速走来。”

[责任编辑:王小义]

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