隨著技術進步和規模化帶來的單位造價持續下降,用不了多久,新能源的使用價格將全面低于傳統化石能源的價格。 世界經濟的每一次重大轉型,都與能源變革息息相關。近年來,以風力和太陽能發電為主的新能源發展勢頭強勁,以化石能源為主的能源開發利用方式面臨挑戰,一場歷史性的能源變革正在全球范圍內孕育。與人類歷史上的前兩次
二、發揮特高壓輸電優勢
世界許多地區的能源資源與能源消費中心往往呈逆向分布。特高壓技術大容量、遠距離(>1000公里)送電的特點,可以有效解決新能源遠離負荷中心的問題,也使得大規模基地型開發成為可能。
截至2016年底,中國已投運的特高壓輸電線路有13條,在建線路有9條。將西北地區的新能源通過特高壓送到中東部地區,一方面提高了清潔能源占比,有助于解決中東部地區的環境污染和霧霾問題,同時也將西部大片的荒漠變成了“寶地”。
遠距離輸送并不會推高電價,因為同樣發電設備的利用小時數,因風光資源的差異,在西部比在東部可以高出500小時以上,而這部分發電收益可以覆蓋特高壓線路的輸電成本。
特高壓輸電技術是全球能源互聯網的重要組成部分。通過特高壓加強電網互聯、提升電力系統的靈活性,可以在電力系統的錯峰調節、降低備用容量、優化能源資源配置以及促進新能源發展等方面實現明顯的綜合效益。
三、推動儲能技術發展
電力系統一直以來都是發、供、用同時完成。由于風力變化和晝夜交替,風力和太陽能發電呈現出顯著的隨機性、間歇性和波動性的特點,導致其與用戶相對固定的用電需要難以匹配。因此,人們希望找到將電能儲存起來的辦法,即在電力富余的時候將其存儲,在電力短缺的時候再釋放出來,以滿足供需之間實時平衡的需要。
沒有儲能技術,新能源就難以滿足用戶的負荷需求,資源也得不到充分利用。可以說,儲能技術的突破與普及,將使能源跨越時空進行分配調節,對能源的生產和消費都有革命性意義。
儲能包括儲電、儲熱和儲氫。儲電主要有物理、化學和電磁三種方式。近年來,儲能已經在電網調峰調頻、分布式發電及微電網領域展現出廣闊的應用前景。美國、德國等形成了較為成熟的商業模式。中國在分布式光伏、電力需求側管理、電力輔助服務市場及發電側調峰等領域也開展了研發示范,初步具備了產業化的基礎,不同場景下的商業模式也在積極探索。
目前,應用最多的是抽水蓄能的物理儲能方式,鉛酸電池、鋰離子電池等化學儲能技術進步也很快。但從不受自然條件限制和環保的角度看,儲氫則更具優勢。
因其可再生、可儲存運輸、使用無污染的特性,氫被認為是未來低碳社會理想的能源載體。在發電領域,利用風能、太陽能通過電解水制氫,使用燃料電池發電或實現熱電聯產,可以平抑新能源的間歇性和波動性,幫助電網調峰,減少棄風棄光。另外,氫氣通過燃料電池可以在交通運輸領域和家庭中廣泛使用。
以日本為例,目前已建成加氫站100多座,安裝家庭氫氣熱電聯供系統20萬臺,并計劃在2020年東京奧運會之前投放以氫為動力的6000輛公交車和5萬輛家用轎車。我國在氫能發展方面盡管起步較晚,但是電解制氫技術與設備的研究已與國際先進水平相當,多地開展了氫能汽車的示范應用,行業呈現出快速發展的態勢。
盡管目前儲能產品的價格還比較高,但隨著技術進步、整個產業鏈的完善和應用規模的不斷擴大,其使用成本一定會有大幅度下降。如日本在氫燃料電池技術方面最近就取得了很大進展,成本已經下降到1000美元/kW左右,經濟可行性日漸顯現。可以預見,未來五年到十年,儲能產業將會迎來高速發展期。
按照設想,當新能源的輸送比例較低(30%以下)時,可以利用現有的火電機組調峰配合消納。五年到八年后,新能源的輸送占比越來越大,儲能技術將擔當調峰主力。
作者:時家林 來源:《財經》雜志
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