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未來10年間，我國風(fēng)能、太陽能發(fā)電裝機(jī)容量有望是當(dāng)前裝機(jī)總量的兩倍之多。

可再生能源持續(xù)規(guī)模化發(fā)展，也讓新能源消納顯得尤為艱難。據(jù)了解，今年國家層面新能源利用率目標(biāo)至今尚未制定，因?yàn)樘子弥暗慕?jīng)驗(yàn)很難再行得通。

目前，為解決消納難題，在可再生能源發(fā)電側(cè)配備儲能系統(tǒng)幾乎成為一種“強(qiáng)制要求”，但多位專家對記者表示，這種不經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)際上并不是最優(yōu)方案，促進(jìn)電力消納還得想些新點(diǎn)子。

近日，在國家能源局舉行的可再生能源發(fā)展情況發(fā)布會上，國家能源局電力司司長黃學(xué)農(nóng)表示，國家能源局將統(tǒng)籌優(yōu)化新能源開發(fā)布局，大力提升電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力，構(gòu)建新能源消納長效機(jī)制。

在黃學(xué)農(nóng)看來，“靠天吃飯”的新能源還需構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，電動汽車作為電力系統(tǒng)的儲能裝置就是不錯(cuò)的選擇。

“新能源+儲能”成標(biāo)配

“科技界普遍認(rèn)為，未來的能源模式是‘可再生能源+儲電→智能電網(wǎng)’。當(dāng)然，若核聚變發(fā)電可商業(yè)化，則又是一種能源方案。”中國工程院院士、清華大學(xué)教授金涌對《中國科學(xué)報(bào)》說，“未來幾年，儲電、儲熱、調(diào)峰電廠等儲能技術(shù)將有巨大發(fā)展空間。”

儲能作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是增強(qiáng)電力系統(tǒng)供應(yīng)安全性、靈活性和綜合效率的重要環(huán)節(jié)，也是支撐能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)之一。

根據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會統(tǒng)計(jì)，2020年，我國新增投運(yùn)儲能裝機(jī)容量總計(jì)2586.1MW，其中抽水蓄能新增裝機(jī)容量1800MW，占比為69.5%;電化學(xué)儲能新增裝機(jī)容量為785.1MW，占比30.4%，其中電網(wǎng)側(cè)296.4MW，可再生能源發(fā)電側(cè)259.4MW，電源側(cè)輔助服務(wù)201.5MW，用戶側(cè)15.9MW，分布式及微網(wǎng)儲能12MW。

在政策層面，2019年以來，各省份及電網(wǎng)公司陸續(xù)強(qiáng)制要求發(fā)電企業(yè)在投資建設(shè)光伏、風(fēng)電等可再生能源項(xiàng)目時(shí)，按一定的容量配套建設(shè)儲能系統(tǒng)(5%~20%之間)。

2020年，多地大力推動在可再生能源發(fā)電側(cè)配備儲能系統(tǒng)。目前已有18個(gè)省份出臺了新能源配置儲能政策，要求可再生能源發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)時(shí)配置儲能設(shè)備。配建儲能成為新能源場站并網(wǎng)或優(yōu)先調(diào)度的前置條件。

業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，“新能源+儲能”將成為“十四五”期間各省份能源發(fā)展的“標(biāo)配”。不過，多位專家表示，儲能確有新能源“穩(wěn)定器”的作用，但應(yīng)有多種選擇，要發(fā)揮其最大價(jià)值，探尋合理化、針對性的配置方案。

配建模式須優(yōu)化

“在可再生能源發(fā)電側(cè)配備儲能系統(tǒng)，雖然從理論上有助于平抑電力峰谷波動，但此發(fā)展模式存在較多問題。”通威集團(tuán)董事局主席劉漢元告訴《中國科學(xué)報(bào)》。

劉漢元認(rèn)為，與集中儲能相比，站端小容量儲能系統(tǒng)建設(shè)成本高、充放電效率較低，客觀上推高了可再生能源電價(jià)。而且電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行方式與局部消納能力是實(shí)時(shí)變化的，在電站建設(shè)時(shí)統(tǒng)一按一定比例配置分散式儲能設(shè)施存在無法靈活調(diào)整、整體利用率偏低的缺陷。同時(shí)，電站與電站之間不平衡出力是常態(tài)，在電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)可自然形成類似“蓄水池”的緩沖調(diào)節(jié)能力，在站端強(qiáng)制配置儲能系統(tǒng)，浪費(fèi)了巨大資源。

根據(jù)對儲能系統(tǒng)的測算，即便采用成本相對便宜的鋰電池方案，其平準(zhǔn)化成本依然達(dá)到約0.44元/千瓦時(shí)，部分地區(qū)超過了光伏發(fā)電平準(zhǔn)化度電成本。

“結(jié)合儲能技術(shù)發(fā)展趨勢，未來政策制定應(yīng)充分考慮儲能在推動可再生能源消納及提升電網(wǎng)穩(wěn)定性等方面的正外部性，設(shè)計(jì)合理的儲能價(jià)格補(bǔ)償機(jī)制和市場準(zhǔn)入機(jī)制，持續(xù)優(yōu)化儲能發(fā)展模式，助力可再生能源高質(zhì)量發(fā)展。”劉漢元說。

今年兩會期間，劉漢元曾提出不強(qiáng)制要求可再生能源發(fā)電項(xiàng)目配置儲能系統(tǒng)的議案，并建議支持發(fā)展系統(tǒng)側(cè)集中式儲能系統(tǒng)，將抽水蓄能電站、儲能基地納入電力發(fā)展規(guī)劃與統(tǒng)一調(diào)度范圍，通過招投標(biāo)等市場化方式確定項(xiàng)目業(yè)主，并加快電力輔助服務(wù)市場建設(shè)，引導(dǎo)鼓勵(lì)儲能以獨(dú)立輔助服務(wù)提供商的角色參與市場交易，發(fā)展儲能市場化商業(yè)模式。

“強(qiáng)制要求配建儲能設(shè)施有?！犊稍偕茉捶ā繁M量降低可再生能源成本的初衷。”陽光電源董事長曹仁賢表示，“電網(wǎng)靈活性應(yīng)成為未來5年解決消納問題的重要手段。”

“按既定的比例配建儲能系統(tǒng)確實(shí)有些簡單化了。”清華大學(xué)能源轉(zhuǎn)型與社會發(fā)展中心常務(wù)副主任何繼江對《中國科學(xué)報(bào)》說，“新能源發(fā)電和儲能之間沒有什么‘匹配的比例關(guān)系’。所有發(fā)電站都用一個(gè)比例配建不利于解決實(shí)際問題。”

實(shí)踐表明，光伏發(fā)電配置儲能的效益優(yōu)于風(fēng)電，在新能源匯集區(qū)配置儲能優(yōu)于在各個(gè)新能源場站配置。忽視新能源場站之間差異以及更大范圍內(nèi)電力系統(tǒng)平衡能力，簡單要求所有新能源場站加裝儲能設(shè)施，既非必要，也不經(jīng)濟(jì)。

“解決消納問題的核心是怎樣利用整個(gè)電力系統(tǒng)的靈活性。實(shí)際上，大量抽水蓄能電站沒有充分發(fā)揮作用。”何繼江舉例說，中午太陽最強(qiáng)時(shí)，可以讓光伏多發(fā)電、水電站少發(fā)電，通過智能電網(wǎng)系統(tǒng)平衡電力供需。

何繼江認(rèn)為，當(dāng)前國內(nèi)缺乏發(fā)掘現(xiàn)有資源靈活性的機(jī)制，現(xiàn)有政策對抽水蓄能“不友好”，無論水電、煤電，還是光伏，上網(wǎng)電價(jià)都是固定的。

“讓水電站中午不發(fā)電，不僅沒有任何收益，甚至?xí)p少收入，它當(dāng)然不愿干。”何繼江說，“解決消納問題有多種思路，甚至可以將價(jià)格作為一種調(diào)節(jié)機(jī)制，讓電力市場去解決問題。企業(yè)會根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇多配建或少配建。當(dāng)企業(yè)有更多的電力靈活性，才能得到更多經(jīng)濟(jì)收益。”

建設(shè)新型電力系統(tǒng)

“儲能方式有很多，比如給電動車充電就是不錯(cuò)的選擇。”金涌說，“光伏、風(fēng)電有分散發(fā)電的特點(diǎn)，電動汽車也可以分散儲能。如果我們現(xiàn)有的2.87億輛汽車都是電動汽車，將其儲電能力利用起來，一方面減少了碳排放，另一方面還可以儲能調(diào)峰。”

有研究認(rèn)為，通過有序充電、車電互聯(lián)、電池更換、退役電池儲能等方式，電動汽車可作為分布式儲能，為電力系統(tǒng)提供可觀的靈活性資源，進(jìn)而提升可再生能源的消納能力。

車電互聯(lián)的核心思想是利用大量電動汽車的儲能源作為電網(wǎng)和可再生能源的緩沖。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷過高時(shí)，由電動汽車儲能源向電網(wǎng)饋電;當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷過低時(shí)，用來存儲電網(wǎng)過剩的發(fā)電量。

“新能源一定程度上存在靠天吃飯的特性，而用戶用電需要可靠保障，這兩方面要想融合、銜接，就需要構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，提供靈活調(diào)節(jié)能力，更好地消納新能源。”黃學(xué)農(nóng)說。

國家能源局未來也將采取措施，在發(fā)電側(cè)加強(qiáng)火電靈活性改造，包括推動抽水蓄能電站、天然氣調(diào)峰電站的建設(shè)。在電網(wǎng)側(cè)加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升資源優(yōu)化配置能力，特別要發(fā)揮大電網(wǎng)資源互濟(jì)的作用。另外，加快儲能規(guī)?；l(fā)展，推動電力系統(tǒng)全面數(shù)字化，構(gòu)建高效、智慧的調(diào)度運(yùn)行體系。

“通過技術(shù)的發(fā)展，包括采取經(jīng)濟(jì)性措施，完全可以讓電動汽車促進(jìn)系統(tǒng)能力的提升。一輛電動汽車就可能成為電力系統(tǒng)的一個(gè)儲能裝置，如果是成千上萬輛，那對電力系統(tǒng)是非常有利的因素。”黃學(xué)農(nóng)建議，“要加快推動充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，一方面促進(jìn)新能源汽車發(fā)展，另一方面促進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，一舉兩得。”
 
原標(biāo)題：為新能源電力消納出新招