、不充分的現(xiàn)象比較突出,包括能源投資建設與能源消費需求不相協(xié)調(diào)
,電源建設與電網(wǎng)建設不相匹配
,煤電建設與可再生能源發(fā)展不相協(xié)調(diào)
,體制機制與能源生產(chǎn)消費革命要求不相適應等等,能源平衡充分發(fā)展是建設現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的組成部分
,也是建設美麗中國的必然要求
,更是提升人民民生福祉實現(xiàn)中國夢的重要內(nèi)容。
當前
,能源領域面臨著全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命
,正站在自身變革的起點,能源互聯(lián)網(wǎng)理念
,先進信息技術與能源產(chǎn)業(yè)深度融合
,將成為能源未來發(fā)展的主要特點。分布式能源
、儲能
、電動汽車等能源發(fā)展新業(yè)態(tài)正逐步成為能源領域新的關注點和增長點。能源管理體制創(chuàng)新
、科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)實踐創(chuàng)新正為能源發(fā)展創(chuàng)造良好的外部環(huán)境和提供新的驅(qū)動力
。
能源技術創(chuàng)新引領推動了產(chǎn)業(yè)革命,當前全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命加速興起
,信息技術
、生物技術、制造技術
、新材料技術、新能源技術
、人工智能等等重大顛覆性創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)
,這些創(chuàng)新技術與能源產(chǎn)業(yè)深度融合,能源互聯(lián)網(wǎng)
、智能電網(wǎng)
、分布式能源、大規(guī)模儲能
、電動汽車
、能源新材料等新產(chǎn)業(yè)、新模式
、新業(yè)態(tài)層出不窮
。
2未來儲能與可再生能源結合是必然
1月1號的德國可再生能源滿足全天的需要,可再生電力滿足德國全天的需要
,這是非常具有指標性的數(shù)據(jù)
。同樣一個指標,大概10月份
,英國第一天完全沒有煤電
,英國完全沒有煤電,英國是煤炭工業(yè)革命的始祖,煤炭時代是由它引領的
。對于中國而言
,能源結構在所有大國里面歷史上都沒經(jīng)歷過,中國海油能源研究院原首席研究員陳衛(wèi)東先生指出
,中國退不出煤電
,退不出用煤,也進不去油氣時代
。將來2030或者2050年前后
,中國一個排放和能源結構消費平衡的應該是各三分之一左右。下一輪能源技術重大突破之時
,就是新能源時代到來之日
。能源轉(zhuǎn)型從高碳到低碳到無碳,從低密度到高密度這樣的一個軌跡
,清晰可見
,技術進步是能源轉(zhuǎn)型的根本動力。
回顧人類文明的整個發(fā)展過程
,從某種意義上講
,人類文明進步和我們?nèi)祟惖倪@個儲存技術是同步的,從狩獵到游牧
,從采食葉果
、植物到農(nóng)耕,某種意義上是一個儲存進步
,從鮮肉到咸肉到熏肉到干果也是儲存的進步
,那是農(nóng)業(yè)社會。到了工業(yè)社會的儲存進步就是大規(guī)模的冷藏
,現(xiàn)在我們到了IT
,到了電子時代,可再生能源它不可連續(xù)和低密度
,通過儲能能把不可連續(xù)變成可連續(xù)
,把低密度變成高密度,儲電是必然的
,儲能是必然的
。
3新一代電力系統(tǒng)下的能源要求
新一代電力系統(tǒng),是一個基于可再生能源和清潔能源
,是一種可再生發(fā)展的綜合電力的發(fā)展模式
,應該是可再生能源和石油源發(fā)電為主,中國科學院院士
,IEEE院士周孝信先生指出2020年希望可再生能源和石油源發(fā)電達到70-80%
。同時新一代電力系統(tǒng)網(wǎng)絡應該是骨干電網(wǎng)和局部的電網(wǎng)和微電網(wǎng)的結合
,電源就是主力電源,對中國來說還是主力
,分布式電源要結合
。
周孝信先生總結了新一代電力系統(tǒng)下的四個技術特點:
第一,高比例可再生能源電力系統(tǒng)
。
第二
,高比例電力電子裝備電力系統(tǒng)。
第三
,多能互補的綜合能源電力系統(tǒng)
。這里特別注意是我們用戶側(cè)用電用能要綜合利用,降低能源消費
,電力系統(tǒng)要提供綜合能源服務
。其中綜合能源系統(tǒng)可以分成兩部分,一個叫源端基地綜合能源電力系統(tǒng)區(qū)域
,第二
,將來這么多的可再生能源不能全靠電網(wǎng)來輸送,還要就地消納
,就地轉(zhuǎn)化
,把它變成可儲存、可運輸這樣的一些能量
,F(xiàn)在這個問題靠常規(guī)的儲能是解決不了
,要靠運輸氫,首先要生產(chǎn)氫
,要用多余的電力
,甚至不只是多余地電力,做風能
、太陽能就是為了轉(zhuǎn)化。
第四
,信息物理融合的智能電力系統(tǒng)
,又叫發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)。
關于能源互聯(lián)網(wǎng)的理解
,周孝信院士指出三點:
第一:是以電力系統(tǒng)為核心和紐帶
,多種能源互聯(lián)互通的能源網(wǎng)絡。通過多能協(xié)同互補
,大幅度提高能源綜合利用效率
。
第二,是能源系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)技術深度融合的信息物理系統(tǒng)
。以互聯(lián)思維和技術改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)
,廣泛應用網(wǎng)戀
、大數(shù)據(jù)、云計算
、大幅度提升能源電力系統(tǒng)的靈活性
、適應性、智能化和運營管理水平
,大幅度提高接收波動性可再生能源的能力
,助力能源轉(zhuǎn)型。
第三
,是以用戶為中心的能源電力運營商業(yè)模式和服務業(yè)態(tài)
,向用戶提供便捷互動的能源電力信息綜合平臺。
4電動汽車在未來能源結構中的地位
高效低成本長壽命儲能技術
,進步很快
,但是總的不理想。目前來說電動汽車的儲能和我們電力電網(wǎng)的儲能它的要求不盡相同
,中國電動車百人會理事長陳清泰先生提到
,我們要求低,需要長壽命多次
,而且價格要便宜
,不需要太強的電力動能,但是總的來說電動汽車的資源應該充分利用
。
十年來
,汽車的電動技術與可再生能源技術雙雙快速發(fā)展,電動車做到綠色減排
,依托的是可再生能源的貢獻
,而較大規(guī)模可再生能源則有賴于消納和存儲間歇性能源的普遍能力
。車載電池
,它是一個個移動微儲能電站,也是一個個可移動的微電源
,通過能源互聯(lián)網(wǎng)與可再生能源可以構成最佳搭配
。目前雖然有各種儲能手段,但從靈活性
、規(guī)模
、成本等方面看,車載電池是一條非常重要的途徑
,可以預期到2025年前后
,電動車的性價比將超過燃油車,太陽能和風能發(fā)電成本也將超過化石能源
。到那時市場教育強大的力量推動電動汽車發(fā)展和能源結構的轉(zhuǎn)型
。
陳清泰先生預測
,到2030年,我國生產(chǎn)電動汽車1500萬輛
,電動汽車保有量將達到8000萬輛
,而大多數(shù)企業(yè)停駛的時間是在90%以上,如果每個電動車搭載50千瓦的電池
,平均有四分之一的汽車在閑置的時候插在電網(wǎng)上
,那么電網(wǎng)處于補電的時候,它們充電
,處于封電的時候它們反饋
,這個時候總計就有大約10億千瓦時電容量參與平衡可再生能源。
另外
,試想車載電池使用十年
,儲電屏儲電能力達到80%退役,足以保障可再生能源充分的發(fā)展
。難能可貴的是
,這是基本不增加額外投資而獲得的巨大儲電能量。汽車和越來越多的行走機械的動力由燃油轉(zhuǎn)向電力已經(jīng)沒有懸念
,如果電動車的電力來自于煤電
,那么它沒有太大意義,如果能與可再生能源結合
,那就可能以想象不到的程度造福社會
。這是一個牽動全局,影響未來的巨大系統(tǒng)工程
。
5能源技術的突破方向
當前世界各國在能源領域的競爭已經(jīng)轉(zhuǎn)向能源技術的競爭
,未來能源技術有四個突破方向:
一是傳統(tǒng)能源的清潔化,是環(huán)境改善的重要手段
,近年來煤炭轉(zhuǎn)向天然氣
,這也導致我國對天然氣一個能源需求的迅速增長。
二是以柔性消納以主要特點的電網(wǎng)
,也是解決存在多年的氣風氣光問題的主要抓手
,而提高消納能源的核心在于電網(wǎng)的智能化,接入可再生能源智能化電網(wǎng)的關鍵和發(fā)電綠色系統(tǒng)
,要做到準確把握才能及時達到有效的調(diào)控措施,保證電網(wǎng)的穩(wěn)步運行
。
三是以互聯(lián)網(wǎng)為支撐的能源產(chǎn)品
、能源系統(tǒng)網(wǎng)絡化,能源互聯(lián)網(wǎng)作為第三次工業(yè)革命的核心內(nèi)容
,尤其是對未來電力工業(yè)體系形成重要的作用
,實現(xiàn)各類分布式可再生能源
,儲能設備以及可控負荷之間的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。圍繞全球能源互聯(lián)網(wǎng)的體現(xiàn)會產(chǎn)生一系列的技術突破
,產(chǎn)業(yè)生態(tài)運行中配套的產(chǎn)業(yè)鏈市場
,促進全世界能源基礎的升級提高。
四是分布式集中供應消納融合的自由能源
,工業(yè)時代能源供應雖然以大規(guī)模集中網(wǎng)絡式供應為主
,但是隨著能源發(fā)展的效率提高,在局部地區(qū)利用本地資源發(fā)展分布式能源越來越具優(yōu)勢
,分布式能源供應與大規(guī)模供應并不沖突
,而是相為調(diào)劑,互相補充
,可以降低輸送的損耗
,分布式能源可以與資源循環(huán)利用、環(huán)境保護相結合
,比如污水發(fā)電
,各類小風電,太陽能發(fā)電等
。
來源(中國新能源網(wǎng)) 作者(中國新能源網(wǎng))
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