8月20—21日,中(zhong)國(guo)工程院院士杜祥(xiang)(xiang)琬在中(zhong)國(guo)新能源電力圓(yuan)桌(zhuo)暨2020年風光儲創(chuang)新發(fa)展(zhan)論壇發(fa)表演(yan)講。杜祥(xiang)(xiang)琬表示非(fei)(fei)化石(shi)能源將(jiang)是“十四五(wu)”能源增(zeng)量的主(zhu)體,進一步走向存(cun)量替(ti)代。高比例的非(fei)(fei)化石(shi)能源將(jiang)提供(gong)(gong)綠(lv)電、綠(lv)氫(qing)、低碳供(gong)(gong)暖(nuan)供(gong)(gong)冷,使我們(men)國(guo)家能源更(geng)安全、更(geng)韌(ren)性,并以更(geng)經濟的方式實現更(geng)高水平的綠(lv)色發(fa)展(zhan)。
隨著平價(jia)時代的(de)(de)(de)(de)來臨,國內新能(neng)(neng)源(yuan)發展開始從量變到質變,與未來能(neng)(neng)源(yuan)配套的(de)(de)(de)(de)電(dian)力(li)市場也(ye)開始在(zai)(zai)多省建立(li)。“新能(neng)(neng)源(yuan)+儲(chu)能(neng)(neng)”被(bei)認為是能(neng)(neng)源(yuan)革命(ming)的(de)(de)(de)(de)方向,作為儲(chu)能(neng)(neng)技術研發和應用最活躍的(de)(de)(de)(de)領域,大(da)規模電(dian)化學儲(chu)能(neng)(neng)正在(zai)(zai)助(zhu)力(li)新一代電(dian)力(li)系統發展,加速能(neng)(neng)源(yuan)生產(chan)與消費(fei)的(de)(de)(de)(de)革命(ming)進(jin)程,為能(neng)(neng)源(yuan)革命(ming)提供有力(li)的(de)(de)(de)(de)支(zhi)撐(cheng)。
杜祥琬還指出,儲能是(shi)未來電力(li)系統(tong)必要的(de)(de)組(zu)成(cheng)部分(fen),是(shi)不(bu)可少的(de)(de)。儲能可以實現能量的(de)(de)時移(yi)應用,平抑風、光(guang)的(de)(de)間(jian)歇(xie)性,即(ji)用即(ji)發,通過(guo)削峰填谷實現收(shou)益,將電力(li)供需之間(jian)的(de)(de)實時耦合改為跨時段耦合,豐富(fu)電力(li)平衡的(de)(de)手段,實現低密度、波動性能源(yuan)的(de)(de)高密度、可控(kong)性應用,達到類常(chang)規(gui)電源(yuan)效果,成(cheng)為高競(jing)爭力(li)的(de)(de)能源(yuan)。
以下為杜祥琬發言全文,有刪節:
能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)和儲能(neng)發展(zhan)非常重(zhong)要(yao),通(tong)過能(neng)源(yuan)革(ge)命讓中國的能(neng)源(yuan)向(xiang)綠(lv)色(se)、低碳、安全(quan)、高(gao)效(xiao)轉(zhuan)型(xing),實現電氣(qi)化、智能(neng)化、網絡化、低碳化,這是總的方(fang)向(xiang),其中一個重(zhong)要(yao)方(fang)向(xiang)就(jiu)是大力(li)發展(zhan)可再生能(neng)源(yuan),特(te)別是光、風。
可再生能源發展的必要性
首(shou)先是(shi)能(neng)源(yuan)供給(gei)(gei)(gei)安(an)(an)全(quan)的(de)(de)要素。因長期(qi)以來(lai)中國的(de)(de)能(neng)源(yuan)組成,提及供給(gei)(gei)(gei)安(an)(an)全(quan)大家會想到煤油氣,但隨著可再生能(neng)源(yuan)占比(bi)的(de)(de)逐(zhu)年遞增,它對供給(gei)(gei)(gei)安(an)(an)全(quan)的(de)(de)貢獻越(yue)來(lai)越(yue)大,中國的(de)(de)能(neng)源(yuan)供給(gei)(gei)(gei)安(an)(an)全(quan)里面不(bu)能(neng)不(bu)考慮可再生能(neng)源(yuan)。
其(qi)次,能(neng)源產業諸多環境問題。可再(zai)生(sheng)能(neng)源是能(neng)源環境安(an)全的一個重要(yao)要(yao)素。同時,要(yao)讓氣候(hou)安(an)全就(jiu)要(yao)大(da)力(li)發展高比例(li)的可再(zai)生(sheng)能(neng)源。
再次,須重(zhong)新認識(shi)中(zhong)國(guo)的(de)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)稟(bing)賦(fu)。因為(wei)長期以(yi)來人們習慣于(yu)用六個字談中(zhong)國(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)稟(bing)賦(fu)——富(fu)煤、缺油、少(shao)氣(qi),但是這個說法現在已(yi)經(jing)跟(gen)不上形勢的(de)發(fa)展了。第一、中(zhong)國(guo)有豐(feng)富(fu)的(de)可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)應該成為(wei)中(zhong)國(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)稟(bing)賦(fu)的(de)重(zhong)要組成部分。就現在全國(guo)已(yi)經(jing)開發(fa)的(de)太(tai)陽能(neng)、風(feng)能(neng)來說,已(yi)經(jing)開發(fa)的(de)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)還不到技術可(ke)開發(fa)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)量的(de)1/10,潛力巨大(da)。第二(er)技術可(ke)行性,這無需贅述,已(yi)經(jing)成為(wei)現實,市場已(yi)經(jing)接受,多項技術配合(he)。最(zui)后是經(jing)濟可(ke)行性,開發(fa)成本(ben)有了大(da)幅下降。
值得強調(diao)的(de)是可再生(sheng)能源(yuan)資(zi)源(yuan)的(de)利(li)(li)用(yong)是我國(guo)可以掌(zhang)控的(de),不依賴于(yu)國(guo)際地(di)緣政治的(de)變幻,越(yue)高比例的(de)可再生(sheng)能源(yuan)就有利(li)(li)于(yu)能源(yuan)體系(xi)的(de)獨立(li)性、安全性和韌(ren)性。
進(jin)(jin)一(yi)步拓展(zhan),把核能(neng)包括(kuo)進(jin)(jin)來,叫做非(fei)化(hua)石能(neng)源(yuan)(yuan)。2018年非(fei)化(hua)石能(neng)源(yuan)(yuan)裝機電力(li)已(yi)經達(da)到(dao)了40.8%,發電量超(chao)過(guo)了30%,這兩個比例(li)都(dou)在(zai)上升(sheng)當中(zhong)(zhong)(zhong)。在(zai)一(yi)次能(neng)源(yuan)(yuan)的結構當中(zhong)(zhong)(zhong),今年非(fei)化(hua)石能(neng)源(yuan)(yuan)占比達(da)15%,這是國家(jia)定的。2025年,在(zai)現在(zai)正在(zai)制定的“十四五”規劃中(zhong)(zhong)(zhong)我建(jian)議范圍是18%—20%,但是這是對國際宣布的,留有余地的。我認為2030年可(ke)達(da)到(dao)20%到(dao)25%之間(jian),到(dao)2050年將(jiang)大于50%,與我國出臺的《2030能(neng)源(yuan)(yuan)發展(zhan)戰略》中(zhong)(zhong)(zhong)“2050年非(fei)化(hua)石能(neng)源(yuan)(yuan)占比要超(chao)過(guo)50%”相一(yi)致(zhi)。
非化石(shi)能源(yuan)將是“十四五”能源(yuan)增量(liang)的(de)主(zhu)體,進一步走向(xiang)存量(liang)替(ti)代。高比例的(de)非化石(shi)能源(yuan)將提(ti)供綠電、綠氫、低碳(tan)供暖供冷,使我們(men)國(guo)家能源(yuan)更安(an)全(quan)、更韌性,并(bing)以更經濟的(de)方(fang)式實現更高水平(ping)的(de)綠色發展。
可再生能(neng)(neng)源(yuan)的(de)自身(shen)(shen)要(yao)不斷推(tui)動(dong)創新,拓寬行業增(zeng)長的(de)邊界(jie)。同時,要(yao)與(yu)能(neng)(neng)源(yuan)計算、工業互聯網、智能(neng)(neng)制造、電(dian)動(dong)汽車(che)、5G技術等新基建深(shen)度融合,開展數字(zi)化(hua)經營管(guan)理,推(tui)動(dong)數字(zi)化(hua)服(fu)務(wu)。現(xian)(xian)在發(fa)展的(de)很(hen)快,但(dan)是在整個能(neng)(neng)源(yuan)和電(dian)力比例(li)里(li)還是一個小量,要(yao)做好(hao)這樣的(de)思想準備(bei),我(wo)們要(yao)能(neng)(neng)夠擔當能(neng)(neng)源(yuan)轉型的(de)大任(ren),就要(yao)實現(xian)(xian)更(geng)為標(biao)準化(hua)的(de),更(geng)高質量的(de)發(fa)展,這是可再生能(neng)(neng)源(yuan)自身(shen)(shen)的(de)部分。
“身邊取”與“遠方來”
十九大報告指出(chu),中國發(fa)展不(bu)(bu)平(ping)衡(heng)(heng)不(bu)(bu)充分,這個不(bu)(bu)平(ping)衡(heng)(heng)也(ye)包括能源(yuan),東(dong)西(xi)部(bu)(bu)能源(yuan)供(gong)給(gei)(gei)格局是(shi)西(xi)部(bu)(bu)能源(yuan)東(dong)部(bu)(bu)負荷(he),是(shi)這樣一(yi)種(zhong)不(bu)(bu)平(ping)衡(heng)(heng)的狀(zhuang)態,所以在這種(zhong)情況(kuang)下如何讓它盡可能地走向比較平(ping)衡(heng)(heng),就(jiu)是(shi)西(xi)部(bu)(bu)要發(fa)展經(jing)濟、增(zeng)加(jia)就(jiu)業,提(ti)高能源(yuan)負荷(he)和消納,而東(dong)部(bu)(bu)則要發(fa)展能源(yuan)供(gong)給(gei)(gei)。東(dong)部(bu)(bu)的能源(yuan)負荷(he)很(hen)重,對此我提(ti)了一(yi)個“身(shen)邊(bian)取”和“遠方來”相結合,大家非常看好(hao)西(xi)電東(dong)送,但(dan)是(shi)現在應該特別強(qiang)調將“身(shen)邊(bian)取”的電源(yuan)線用起來。
其次是分布式(shi)和集中式(shi)相結合(he)(he),我們長期習慣于(yu)集中式(shi)的(de)(de)大(da)電(dian)網,以(yi)(yi)后要更(geng)多發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)分布式(shi)發(fa)(fa)電(dian),二(er)者(zhe)(zhe)相結合(he)(he),特別強調(diao)前者(zhe)(zhe)。東部的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)、電(dian)源(yuan)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)起(qi)來(lai),讓能(neng)(neng)源(yuan)負(fu)(fu)荷者(zhe)(zhe)也(ye)承擔能(neng)(neng)源(yuan)生(sheng)產的(de)(de)責任,成為產銷者(zhe)(zhe),自(zi)發(fa)(fa)自(zi)用寓電(dian)于(yu)民,也(ye)可與集中式(shi)電(dian)網互(hu)動。培養大(da)批(pi)產消者(zhe)(zhe),如將BIPV列入(ru)建筑標準,對中國意義非常(chang)重大(da),如果(guo)這一(yi)條(tiao)能(neng)(neng)夠做到,很多消費者(zhe)(zhe)就(jiu)可以(yi)(yi)變(bian)成生(sheng)產者(zhe)(zhe),形成自(zi)產自(zi)銷的(de)(de)良性循環。例如正泰集團,擁有戶用分布式(shi)屋頂光伏20萬(wan)戶。將分布式(shi)光伏與儲能(neng)(neng)、大(da)數據相結合(he)(he),利用大(da)數據作為大(da)管家,則形成了虛(xu)擬電(dian)廠(chang)。一(yi)大(da)批(pi)虛(xu)擬電(dian)廠(chang)如果(guo)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)起(qi)來(lai),就(jiu)可以(yi)(yi)減輕集中電(dian)網的(de)(de)負(fu)(fu)擔。
分(fen)(fen)布式(shi)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)對于集中(zhong)電(dian)(dian)網的(de)調(diao)峰作用。天(tian)津大(da)(da)(da)(da)學與(yu)華(hua)北電(dian)(dian)力(li)大(da)(da)(da)(da)學兩個專家(jia)組分(fen)(fen)別論證了東(dong)部身邊發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)與(yu)西電(dian)(dian)東(dong)送(song)的(de)成(cheng)本,論證表明東(dong)部自(zi)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)成(cheng)本比(bi)西電(dian)(dian)東(dong)送(song)的(de)成(cheng)本低,即自(zi)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)大(da)(da)(da)(da)力(li)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)不僅技(ji)術可行,而且經濟劃算(suan)。如果(guo)這樣一大(da)(da)(da)(da)批分(fen)(fen)布式(shi)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)起(qi)來,中(zhong)東(dong)部包括南(nan)部的(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)做到高比(bi)例自(zi)給(gei),則減(jian)緩西電(dian)(dian)東(dong)送(song)和(he)(he)北煤南(nan)運(yun)的(de)壓(ya)力(li)。我(wo)們在(zai)蘭考做了一個試點,在(zai)這樣一個太(tai)陽能(neng)(neng)風能(neng)(neng)資源(yuan)(yuan)并不豐(feng)富的(de)中(zhong)部小城市,依靠分(fen)(fen)散式(shi)風電(dian)(dian)、分(fen)(fen)布式(shi)太(tai)陽能(neng)(neng)、生物質(zhi)能(neng)(neng)和(he)(he)垃圾發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)及儲能(neng)(neng),可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)比(bi)例從(cong)三年前的(de)7%躍升為現在(zai)的(de)60%,變化巨大(da)(da)(da)(da)。中(zhong)東(dong)部大(da)(da)(da)(da)比(bi)產消者(zhe)和(he)(he)VPP如果(guo)成(cheng)長起(qi)來的(de)話,會創造中(zhong)國電(dian)(dian)力(li)系統的(de)新形(xing)態,中(zhong)國能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)局面將會發(fa)(fa)(fa)生革命(ming)性(xing)的(de)變化。
實現能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)格(ge)局(ju)(ju)的轉(zhuan)變,首先需(xu)要(yao)轉(zhuan)變觀(guan)念,即轉(zhuan)變對(dui)中(zhong)國(guo)電網(wang)(wang)格(ge)局(ju)(ju)的認(ren)知,將身邊的能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)用起來(lai),將分布式能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)展(zhan)起來(lai)。在(zai)中(zhong)國(guo),分布式能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)占比很低,大家(jia)在(zai)思想(xiang)上依(yi)賴于西(xi)電東(dong)(dong)送(song)。為此就要(yao)認(ren)真論證技術可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、經濟可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)和(he)資(zi)源(yuan)(yuan)可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。要(yao)規(gui)劃全國(guo)和(he)中(zhong)東(dong)(dong)部(bu)各(ge)個地(di)區的電力(li)(li)系(xi)統(tong)和(he)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)戰(zhan)(zhan)略(lve),包括源(yuan)(yuan)、網(wang)(wang)、荷、儲、用、管、服等方面,要(yao)做(zuo)好規(gui)劃。能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結構的優化和(he)大力(li)(li)發(fa)展(zhan)可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan),是空間格(ge)局(ju)(ju)的優化及東(dong)(dong)西(xi)部(bu)戰(zhan)(zhan)略(lve)關系(xi),這兩(liang)個優化相耦合,共同推動中(zhong)國(guo)的能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉(zhuan)型。
儲能技術的重要地位
儲能(neng)是未來電(dian)力系統(tong)必要(yao)的(de)(de)(de)(de)組(zu)成(cheng)部(bu)分,不可或缺。儲能(neng)可以實現(xian)(xian)能(neng)量的(de)(de)(de)(de)時(shi)移應用,平抑風(feng)、光的(de)(de)(de)(de)間(jian)(jian)歇性,即用即發,通過削峰填(tian)谷(gu)實現(xian)(xian)收(shou)益,將電(dian)力供需之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)實時(shi)耦合(he)改為跨(kua)時(shi)段(duan)耦合(he),豐(feng)富(fu)了電(dian)力平衡的(de)(de)(de)(de)手段(duan),實現(xian)(xian)低(di)密度、波動性能(neng)源的(de)(de)(de)(de)高(gao)密度、可控性應用,達到類常(chang)規電(dian)源效果,成(cheng)為高(gao)競爭力的(de)(de)(de)(de)能(neng)源。
儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)有(you)幾個(ge)方面(mian)呢?首先是(shi)物理儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng),現如抽水(shui)蓄能(neng)(neng)、壓縮空氣等,其中抽水(shui)蓄能(neng)(neng)目前所占(zhan)比(bi)例最大。第二是(shi)化(hua)學儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng),多(duo)種(zhong)電(dian)池儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)技術進步很快,從發展趨勢來(lai)看,化(hua)學儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)占(zhan)比(bi)會(hui)越來(lai)越大,或將(jiang)成(cheng)為主力。還有(you)制氫儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng),它可(ke)以(yi)(yi)將(jiang)可(ke)再生能(neng)(neng)源制氫,起到平抑風、光間歇性(xing)的(de)作(zuo)用。而成(cheng)本(ben)方面(mian),據估計,電(dian)化(hua)學儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)成(cheng)本(ben)已突破(po)經濟拐點,未(wei)來(lai)五年(nian)預計可(ke)以(yi)(yi)降本(ben)1/3,未(wei)來(lai)十年(nian)可(ke)以(yi)(yi)再降本(ben)66%-80%。我在一些會(hui)上也聽到同志(zhi)說地儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)很好。
就經濟性方面(mian),儲(chu)能(neng)帶(dai)來(lai)(lai)的(de)(de)(de)節電成本(ben)將抵(di)消儲(chu)能(neng)設備本(ben)身的(de)(de)(de)成本(ben),安裝時一次性投入,但是后期(qi)帶(dai)來(lai)(lai)的(de)(de)(de)電能(neng)的(de)(de)(de)節省,將成為能(neng)源(yuan)經濟新的(de)(de)(de)增長點。這一點也是它的(de)(de)(de)經濟性,不能(neng)單一考(kao)慮(lv)儲(chu)能(neng)設備的(de)(de)(de)投入成本(ben)。據估計到2025年新能(neng)源(yuan)加儲(chu)能(neng)市場將邁入千億級。
電網(wang)儲能(neng)有很多種模式(shi),電網(wang)側儲能(neng)、工商業級用(yong)(yong)戶儲能(neng)、5G基站(zhan)儲能(neng)、數(shu)據中心儲能(neng)等(deng)都包含了(le)(le)源、網(wang)、河、儲、用(yong)(yong)、管、服等(deng)幾個方面。以(yi)吐(tu)魯番新(xin)能(neng)源小(xiao)區為例(li),以(yi)太陽(yang)能(neng)、地熱能(neng)配電化學儲能(neng)的(de)模式(shi),配合(he)大數(shu)據管理優化,實現了(le)(le)光、地、儲、管一體化模式(shi),五六萬住戶可再(zai)生能(neng)源100%自給自足。這就是用(yong)(yong)戶側儲能(neng)模式(shi)的(de)可行性方案。
中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)能源轉(zhuan)型具有長期性、艱(jian)巨性,但(dan)方向(xiang)是(shi)清(qing)晰的(de)(de),在中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)在世界(jie)都是(shi)清(qing)晰的(de)(de),這是(shi)國(guo)(guo)家的(de)(de)目標(biao),也是(shi)老百(bai)姓的(de)(de)訴求,更是(shi)全球的(de)(de)大(da)勢所趨。儲能技術(shu)將對中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)能源革命發揮重(zhong)要的(de)(de)推動作(zuo)用。