眾所周知,我國政府承諾2020年單位GDP碳排放水平比2005年降低40%-45%,2030年單位GDP碳排放水平比2005年降低60%-65%;目前已下降了18%,至2020年還需下降22%以上,至2030還需下降20%以上。我國2020年、2030年電源裝機總規(guī)模分別達到21億千瓦、30億千瓦,煤電占比分別57%和44%,仍然是主體。中國2050高比例可再生能源路線圖發(fā)布:未來三十年未來30年,中國每年減少1億噸煤炭,由目前的火電打捆光伏和風(fēng)電,徹底扭轉(zhuǎn)為光伏、風(fēng)電、儲能打捆部分煤電和燃氣。對中國來說要在2050年實現(xiàn)高比例的可再生能源,就要把目前的二氧化碳排放量從100億噸減為3億噸。高比例可再生能源會有實現(xiàn)的那一天嗎?
高比例可再生能源實現(xiàn)的兩種技術(shù)方式
曹仁賢認為,高比例可再生能源的實現(xiàn)有兩種方式,一種是技術(shù)路徑,一種是頂層設(shè)計。在技術(shù)方面,高比例可再生能源實現(xiàn)的技術(shù)路徑首先是降低成本,促進產(chǎn)業(yè)升級??稍偕茉吹膬r格必須有大幅度的下降,不能像現(xiàn)在這樣“有庫存了,就‘跳樓’了”,一下子從4元跳到3.5元或3.0元,這種現(xiàn)狀是病態(tài)的、不健康的。降低成本是高比例可再生能源的前提,需要一個相對合理的能源價格和電力價格支撐中國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,可再生能源電價下降是必然趨勢,必須倒逼成本下降,優(yōu)勝劣汰。
同時,曹仁賢認為,要在未來5-10年當(dāng)中把光伏度電成本降低30%~50%,高效的電池是關(guān)鍵,但提高逆變器的轉(zhuǎn)換效率,采用大容量設(shè)計,因地制宜采用優(yōu)秀的跟蹤器、智能運維,對關(guān)鍵設(shè)備不斷進行優(yōu)化,進行技術(shù)創(chuàng)新進一步提高系統(tǒng)PR等也非常重要。
“風(fēng)電的裝機要遠大于光伏,就新一代風(fēng)機發(fā)電系統(tǒng)研發(fā)而言,其終極技術(shù)目標(biāo)是降低度電成本。”曹仁賢表示,“ 首要任務(wù)是提高可利用率,其重要特征是智慧風(fēng)能,采用輕量化設(shè)計,降低風(fēng)機制造成本,加快產(chǎn)品工程周期。風(fēng)能利用系數(shù)理論是59.3%,現(xiàn)在通過技術(shù)提升可以做到50%。采用緊湊型傳動鏈形式與載荷分流技術(shù),實現(xiàn)傳動鏈輕量化,降低機艙重量就可以制造出更大容量的機組。”
儲能是解決光伏風(fēng)電高滲透率的必然途徑
要實現(xiàn)高比例可再生能源目標(biāo),就要讓火電退出為新能源讓路。未來三十年火電怎么退出? 風(fēng)電和光電的占比要逐步增加,火電的占比要逐步下降。除了降低成本,可再生能源電網(wǎng)適應(yīng)性也很重要??稍偕茉窗l(fā)電要提高對電網(wǎng)的適應(yīng)性和支撐性,為更大規(guī)模的接入創(chuàng)造條件。
曹仁賢認為,儲能是解決光伏風(fēng)電高滲透率的必然途徑。通過儲能系統(tǒng)實現(xiàn)調(diào)頻調(diào)峰能力,提高電網(wǎng)靈活性,讓發(fā)電系統(tǒng)的特性接近火電發(fā)電系統(tǒng)。
截至2015年,中國累計運行儲能項目(不含抽水蓄能、壓縮空氣和儲熱)118個,累計裝機105MW,占全球儲能項目總裝機的11%。儲能市場主要以鋰離子電池、鉛蓄電池和液流電池為主,且鋰離子電池的累計裝機規(guī)模占比最大,占市場總裝機的2/3。
曹仁賢還提到,我國儲能市場主要以分布式發(fā)電及微網(wǎng)、可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域為主,二者累計裝機規(guī)模超過中國市場的80%。特別是分布式發(fā)電和微網(wǎng),無論在累計裝機規(guī)模還是項目個數(shù)上均占據(jù)第一的位置,占比分別為56%和77%。
“微電網(wǎng)可以并網(wǎng)運行,也可孤島運行,可以對大電網(wǎng)進行有效的補充,使大電網(wǎng)能夠運行在更加安全的狀態(tài),提高供電靈活性與可靠性。”他表示。
最后,曹仁賢認為高比例可再生能源的實現(xiàn)還需要先進電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)和先進的電力運營管理模式。通過能源互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)的平臺,實現(xiàn)資產(chǎn)配置的優(yōu)化。虛擬電廠是邁向能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵因素,可實現(xiàn)對大量分布式電源的靈活控制,從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。虛擬電廠與大數(shù)據(jù)相結(jié)合:對于發(fā)電企業(yè)來說,可以預(yù)測發(fā)電情況和電網(wǎng)負荷,實現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度。對用電企業(yè)而言,可以預(yù)測用電量,結(jié)合電價信息,進行需求響應(yīng)。虛擬電廠和虛擬電網(wǎng),是能源互聯(lián)網(wǎng)一個關(guān)鍵的應(yīng)用。
曹仁賢在演講中指出:電力交易市場化才能真正最終解決中國能源的結(jié)構(gòu)問題。要通過電力改革提升新能源運營管理水平和運營效率,通過生產(chǎn)、存儲、傳輸、消費環(huán)節(jié)實現(xiàn)市場自由化配置,實現(xiàn)反壟斷這一核心目標(biāo)。