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高比例可再生能源結構是能源轉型的天下大勢

時間:2020-01-24 14:34      來源:未知   瀏覽量:

高比例可再生能源結構是能源轉型的天下大勢

孫中山先生講:“天下大勢,浩浩湯湯,順之者昌,逆之者亡”。從常規能源為主的電力結構向高比例可再生能源結構轉型就是天下大勢,已經成為世界共識。國際能源署(IEA PVPS),國際可再生能源署(IRENA),歐盟委員會,德國,日本以及很多國際研究機構研究報告的結論都不約而同地指出,未來世界的能源和電力結構是高比例可再生能源,甚至是100%可再生能源結構。尤其值得注意的是,高比例可再生能源結構中,光伏的占比是最高的(沒有之一)!IRENA預測,2050年光伏全球裝機8519GW,風電裝機6014GW,光伏和風電占全球電力裝機的72.5%,可再生能源發電量將占全球發電量的86%!DNV.GL預測,到2050年全球光伏累計裝機將達到18000GW,占到全球總電力裝機的50%以上;由德國環境基金(DBU)支持的LUT “全球100%可再生能源電力結構”的研究報告預測,2050年,光伏發電在全球電力供應的占比將達到69%,全球光伏裝機將達到22000GW!一浪高過一浪!伴隨著光伏高比例發展,化學儲能也將迎來前所未有的蓬勃商機。LUT報告指出:2015年,國際上93%的儲能為抽水蓄能(Pump Hydro Storage),蓄電池儲能僅占到7%;到2050年,儲能總量將是2015年的458倍!蓄電池化學儲能將占到95%,抽水蓄能僅占到1%(占比倒過來了)??傊?,高比例可再生能源是世界能源轉型的方向,而光伏將成為未來世界最主要的電力來源。

王斯成:光伏發電消納問題分析王斯成:光伏發電消納問題分析王斯成:光伏發電消納問題分析

就中國而言,迫于能源供給和溫室氣體減排的壓力,能源轉型更是迫在眉睫。中國從2007年始成為溫室氣體排放世界第一大國,目前是世界能源消費第一大國,是世界最大的電力裝機和電力消費國,是世界最大的煤炭和石油進口國,中國石油對外依存度超過70%,天然氣對外依存度達到45%。然而,中國常規能源的儲采比還不到世界平均值的50%,中國如果保持現狀不做任何改變,30年之后中國的石油、天然氣,甚至煤炭,都將消耗殆盡,中國如果不能在今后20-30年內完成向高比例可再生能源結構的轉型,則勢必面臨巨大的能源安全問題。

王斯成:光伏發電消納問題分析

國家可再生能源中心依據國家能源轉型要求,2018年發布了研究報告“中國可再生能源展望2018”,提出到2050年,中國可再生能源在一次能源消費中的占比達到60%以上,在電力消費的比重達到90%以上的中國能源轉型目標。僅以電力、光伏和化石能源電力的發展目標為例:

王斯成:光伏發電消納問題分析

火電裝機需要從現在的60.2%下降到2050年的11.1%,發電量需要從現在的70.4%下降到14.0%;而光伏裝機需要從現在的9.2%上升到2050年的38.3%,發電量從現在的2.5%上升到19.3%。光伏裝機到2050年將超過20億千瓦(2000GW)。

中國的光伏制造業十分強大,光伏產品占全球總產量的70%以上,無論從制造、應用還是裝備和研發,都處于世界領先,沒有制約因素,具備支持光伏規?;l展的產業基礎。

王斯成:光伏發電消納問題分析

然而,最為重要的是:高比例可再生能源的能源/電力轉型方向必須在政府、電網和發電集團之間達成共識,而且必須要有統一的行動。“十四五”是光伏和風電全面進入平價時代的開局5年,是承前啟后、繼往開來的5年,非常關鍵。如果達成共識,則“十四五”所有新增電力裝機都應該是清潔能源,包括水電、光伏、太陽能熱發電、風電、生物質發電和天然氣發電,燃煤電廠的存量裝機亦應讓出發電量,以保證清潔電力的“先發、滿發”。

對于核電,坦率地講,我是一位旁觀者,從旁觀者的角度看,核電有2個致命的問題沒有解決,一個是核廢料的處理,據說關閉一座核電站周期比建一座核電站還要長,成本比建一座核電站還要高。核廢料目前處理辦法只有深埋,然而它的半衰期長達幾萬到幾十萬年,始終都在地下釋放并積累能量,是一顆定時炸彈,威脅著子孫后代的生存環境;另一個是核事故,一旦發生核事故就將是滅頂之災(俄羅斯的切爾諾貝利和日本福島就是先例)。我想問的是:如果光伏+儲能能夠滿足中國的電力需求,為什么要冒如此高的風險去建核電站?如果拿核電站和燃煤電廠相比較,從安全角度出發,我寧肯支持上燃煤電廠。

四、結論和建議

結論:

1)從技術角度講并不存在高滲透率光伏情景下的消納問題,關鍵是政府、電網、發電企業必須統一思想,堅定高比例可再生能源的能源轉型的大方向,而且要統一行動。否則,再美好的藍圖也會成為一紙空文;

2)對于集中式光伏電站,通過同步電網、互補電源結構、火電調節機組、網側/站內儲能等措施,使電網具備足夠的調節能力,在風光等波動性可再生能源滲透率達到70%時,也不會有電網安全和消納問題;

3)對于分布式光伏,在平價時代具備較強商業競爭力,市場潛力巨大。依靠分布式光伏自身調節能力,滲透率可以做到100%。對于分布式光伏不應設置滲透率上限;

4)在向高比例可再生能源轉型過程和大規模發展光伏發電的進程中,電化學儲能將會發揮重要作用,具有巨大的潛在市場,必將帶來新的商機;

建議:

1)“十四五”是我國能源轉型的關鍵之年,建議新增電力裝機均為清潔電力,包括水電、風電、光伏、太陽能熱發電、生物質發電和氣電,燃煤電廠的存量裝機需要讓出電量,以保證清潔能源電力的先發、滿發;

2)對于集中式光伏電站,放開光伏-逆變器容配比,取消“保障性收購小時數”的限制,給予“先發、滿發”的優先權;

3)對于分布式光伏放開年度規模限制,對“自發自用,余電上網”的戶用光伏系統按照“凈電量計量”模式計量和結算;適時啟動 “凈零電耗建筑”計劃和示范;鼓勵投資光伏微電網項目;

4)努力推進電力體制改革,放開配電網的經營權;加快進行電力交易市場和實時電價體系的建設;

5)出臺針對性的政策和價格體系,激勵光伏系統提高自身調節能力,加速儲能市場的規?;l展;

6)“他山之石,可以攻玉”建議決策部門和電網企業考察調研國際相關技術和政策,確保中國能源/電力發展方向正確無誤??疾煺{研項目包括但不限于:高比例可再生能源的發展路線和政策措施(美國加州、歐盟、德國、丹麥、日本、澳大利亞),電力交易市場和實時價格體系(美國、北歐電網、日本),光伏-逆變器容配比(美國、德國、日本、印度),凈電量計量(美國、歐洲、日本),凈零能耗建筑和智能家居(日本、德國、荷蘭),微電網(美國、德國、丹麥、希臘、日本、韓國),分布式光伏造成的“鴨子曲線”及其解決辦法(美國加州、德國、日本)。

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