不可否認(rèn),我國西部棄風(fēng)棄光的主因是利益和體制的問題,但也存在西部可再生能源滲透率已經(jīng)比較高的現(xiàn)實(shí)問題。市場(chǎng)機(jī)制和光伏、風(fēng)電的出力特性造成了棄風(fēng)棄光的現(xiàn)狀。誠如上述觀點(diǎn)里提到的,機(jī)制改革刻不容緩,但我認(rèn)為從技術(shù)上解決棄風(fēng)棄光問題的摸索也不能止步。
接下來,我將從三個(gè)方面論述現(xiàn)階段發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)的必要性。
儲(chǔ)能是實(shí)現(xiàn)可再生能源高比例接入電網(wǎng)的必要手段
眾所周知,我國政府承諾2030年左右碳排放達(dá)到峰值,煤電占比逐步下降,可再生能源將實(shí)現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展,并大量接入到電網(wǎng)。但可再生能源發(fā)電具有的波動(dòng)性、間歇性與隨機(jī)性會(huì)對(duì)電網(wǎng)帶來挑戰(zhàn)。
同時(shí),可再生能源發(fā)電的特性也制約了自身發(fā)展的速度。例如西部地區(qū),由于單純投資可再生能源項(xiàng)目開發(fā),預(yù)計(jì)三年內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)新能源電力嚴(yán)重過剩、但電量供應(yīng)嚴(yán)重不足的局面。所以出現(xiàn)了當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)常規(guī)火力發(fā)電來維持電量需求平衡的現(xiàn)象。
如果發(fā)電側(cè)加入儲(chǔ)能設(shè)備則可以完美解決上述問題。發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能可以對(duì)自然能源出力進(jìn)行平滑甚至搬移,采用虛擬同步發(fā)電技術(shù)讓光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的特性接近火力發(fā)電等同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng),是保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的手段。比如我國青海、甘肅、新疆等地,夜間送出白天儲(chǔ)存的太陽能電力,錯(cuò)峰送出風(fēng)電,可大幅度平滑西部可再生能源出力,降低電網(wǎng)峰值容量投資,增加電網(wǎng)可調(diào)度性。此外,發(fā)電側(cè)安裝儲(chǔ)能也可以參與電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰、替代旋轉(zhuǎn)備用容量等輔助服務(wù),無需建設(shè)常規(guī)能源就可以解決電網(wǎng)安全問題,使新能源走上健康發(fā)展的道路。而且,從目前的示范項(xiàng)目看,無論是電能質(zhì)量還是響應(yīng)速度,儲(chǔ)能調(diào)頻遠(yuǎn)比常規(guī)旋轉(zhuǎn)備用優(yōu)越。
2016年開始,陽光電源聯(lián)合江蘇愛康、新疆特變等企業(yè)在發(fā)電側(cè)安裝的幾套儲(chǔ)能平滑系統(tǒng),目前運(yùn)行良好。再看看美國和日本,在大量新開發(fā)的光伏發(fā)電項(xiàng)目里配置10%-30%功率、1-3小時(shí)的儲(chǔ)能電池的做法越來越普遍,尤其是美國,通過加裝儲(chǔ)能,可以延緩基礎(chǔ)電網(wǎng)的投資,甚至減少此類投資,經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益顯著。光儲(chǔ)混合、風(fēng)儲(chǔ)混合將會(huì)是未來標(biāo)準(zhǔn)的解決方案。
儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性在持續(xù)的示范與應(yīng)用中得到快速提高
據(jù)測(cè)算,未來兩三年內(nèi),我國儲(chǔ)能設(shè)備安裝量或?qū)?shí)現(xiàn)七到十倍的增長,大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展蓄勢(shì)待發(fā)。而德國、日本、澳大利亞這些電價(jià)高的國家,儲(chǔ)能已接近具備經(jīng)濟(jì)性,隨著儲(chǔ)能設(shè)備成本的進(jìn)一步降低,很快將具備投資價(jià)值。
事實(shí)上,我國儲(chǔ)能技術(shù)已獲得了巨大的突破。國內(nèi)鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池、鈉硫電池、超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能、超級(jí)電容等主流儲(chǔ)能技術(shù)的成本已經(jīng)有了大幅降低。
不可否認(rèn),目前儲(chǔ)能成本偏高,而且由于還沒有形成規(guī)模效應(yīng),短時(shí)間內(nèi)成本也很難降下來,但我們必須以發(fā)展的眼光來看儲(chǔ)能。新興技術(shù)的發(fā)展是都在持續(xù)的示范與應(yīng)用中逐步提高的,比如前幾年國家出臺(tái)了一系列政策鼓勵(lì)發(fā)展風(fēng)電和光伏,如今風(fēng)電已基本實(shí)現(xiàn)了平價(jià)上網(wǎng),光伏度電成本也大幅下跌,其中組件的價(jià)格從10年前的30元/瓦,降到了現(xiàn)在3元/瓦。
因此,建議國家減緩可再生能源補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)下調(diào)的速度,并要求建設(shè)電站時(shí)增加儲(chǔ)能設(shè)備。就像當(dāng)初培育風(fēng)電和光伏市場(chǎng)一樣,用五年時(shí)間來培育儲(chǔ)能市場(chǎng),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)格在3元多每瓦時(shí),如果10年內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本降到1元每瓦時(shí),業(yè)內(nèi)完全能夠接受。
儲(chǔ)能是我們理解未來能源結(jié)構(gòu)、搶占先進(jìn)能源管理至高點(diǎn)的關(guān)鍵所在
人類使用能源會(huì)經(jīng)歷三個(gè)階段:過去的化石能源、現(xiàn)在的化石能源與清潔能源并存、以及未來的純可再生能源。作為推動(dòng)未來能源發(fā)展的前瞻性技術(shù),儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在新能源并網(wǎng)、電動(dòng)汽車、微電網(wǎng)、家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)、電網(wǎng)支撐服務(wù)等方面都將發(fā)揮巨大作用。
未來具有間隙性出力特征的可再生能源電站,必須具備一定的平滑能力,而且需要有一定時(shí)間常數(shù)的備用容量,儲(chǔ)能大規(guī)模應(yīng)用可以平滑光伏和風(fēng)力發(fā)電出力,大幅度提高電網(wǎng)調(diào)度的靈活性和平穩(wěn)度,使得人類100%使用可再生能源成為可能。
正因如此,國家從《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《能源技術(shù)創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》,到《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,都致力于從頂層設(shè)計(jì),從多能互補(bǔ)、微電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程等方面進(jìn)一步推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用及成本下降。
讓人遺憾的是,青海省出臺(tái)的可再生能源發(fā)電配比10%儲(chǔ)能裝備的好政策引來質(zhì)疑,我們?cè)诮o當(dāng)?shù)卣母母镞M(jìn)取精神點(diǎn)贊的同時(shí),也呼吁大家,要認(rèn)清我們的當(dāng)務(wù)之急是培育市場(chǎng)、啟動(dòng)市場(chǎng),加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈的銜接與整合,努力降低成本,給新生事物成長騰挪一些空間,而不是質(zhì)疑、爭(zhēng)論,延誤時(shí)機(jī)。
綜上所述,無論從現(xiàn)在還是長遠(yuǎn)看,儲(chǔ)能都是解決間隙能源穩(wěn)定出力的最終出路,是可再生能源大規(guī)模健康發(fā)展的最佳解決方案。它的效益不僅體現(xiàn)在存儲(chǔ)電量上,而且能夠平滑電力資產(chǎn),打破傳統(tǒng)電網(wǎng)主架構(gòu),最終實(shí)現(xiàn)徹底的能源生產(chǎn)和消費(fèi)的變革。