未來三十年的中國能源走向?qū)⑷绾危拷眨柟怆娫垂煞萦邢薰径麻L曹仁賢在《高比例可再生能源的實(shí)現(xiàn)路徑》主題演講中給出了答案。

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(jī)總規(guī)模分別達(dá)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?xì)狻χ袊鴣碚f要在2050年實(shí)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(shí)現(xiàn)的那一天嗎？

高比例可再生能源實(shí)現(xiàn)的兩種技術(shù)方式

曹仁賢認(rèn)為，高比例可再生能源的實(shí)現(xiàn)有兩種方式，一種是技術(shù)路徑，一種是頂層設(shè)計(jì)。在技術(shù)方面，高比例可再生能源實(shí)現(xiàn)的技術(shù)路徑首先是降低成本，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級。可再生能源的價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(jì)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(rèn)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(jì)，因地制宜采用優(yōu)秀的跟蹤器、智能運(yùn)維，對關(guān)鍵設(shè)備不斷進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)一步提高系統(tǒng)PR等也非常重要。

“風(fēng)電的裝機(jī)要遠(yuǎn)大于光伏，就新一代風(fēng)機(jī)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(jì)，降低風(fēng)機(jī)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(shí)現(xiàn)傳動鏈輕量化，降低機(jī)艙重量就可以制造出更大容量的機(jī)組。”

儲能是解決光伏風(fēng)電高滲透率的必然途徑

要實(shí)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。可再生能源發(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(rèn)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(shí)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(jì)運(yùn)行儲能項(xiàng)目(不含抽水蓄能、壓縮空氣和儲熱)118個，累計(jì)裝機(jī)105MW，占全球儲能項(xiàng)目總裝機(jī)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(jì)裝機(jī)規(guī)模占比最大，占市場總裝機(jī)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?yàn)橹鳎呃塾?jì)裝機(jī)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(jì)裝機(jī)規(guī)模還是項(xiàng)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(yùn)行，也可孤島運(yùn)行，可以對大電網(wǎng)進(jìn)行有效的補(bǔ)充，使大電網(wǎng)能夠運(yùn)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(rèn)為高比例可再生能源的實(shí)現(xiàn)還需要先進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)和先進(jìn)的電力運(yùn)營管理模式。通過能源互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)的平臺，實(shí)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(shí)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(yùn)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(fù)荷，實(shí)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(jìn)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(yùn)營管理水平和運(yùn)營效率，通過生產(chǎn)、存儲、傳輸、消費(fèi)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)市場自由化配置，實(shí)現(xiàn)反壟斷這一核心目標(biāo)。

在演講結(jié)束之時，曹仁賢分享了自己的關(guān)于可再生能源高比例實(shí)現(xiàn)路徑的六點(diǎn)看法：可再生能源發(fā)電將在減少碳排放、保護(hù)環(huán)境方面起決定性作用；未來電網(wǎng)系統(tǒng)是“信息—物理”一體化的能源互聯(lián)網(wǎng)；火電靈活性是未來30年火電逐步退出的前提；儲能技術(shù)的發(fā)展將改變電網(wǎng)的未來；只有電力自由化才能真正解決中國能源的各種問題；中國實(shí)現(xiàn)60%-80%高比例可再生能源完全是可行的。