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李俊峰:厚积而薄发!储能支撑高比例可再生能源发展

   日期:2020-05-25     来源:世纪新能源网    作者:李琨    浏览:9815    评论:0    
2020年是十三五计划的收官之年,在十三五期间,中国储能产业第一个国家级的政策——《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》正式发布,意见明确了储能技术的战略意义,指明了储能产业发展的目标和重点任务。在此期间,中国的储能产业进入了高速发展时期。截至2019年底,中国已投运储能项目累计装机规模32.4GW,其中电化学储能累计装机规模为1709.6MW,锂离子电池的累计装机为1378.3MW。储能产业已经进入商业化的初期,2020年同时也是国家的十四五的规划之年,储能产业有望通过国家层面的顶层设计,进一步推动政策和市场机制的改革,建立适合我国储能产业发展的市场环境,从而促进产业的规模化发展。

能源经济发展对能源转型的基本要求

现今,能源转型是可再生能源高比例发展的核心问题,由于全球经济发展已经达到了从污染治理到应对气候变化的转变,对能源转型提出更高要求并且已经基本形成共识。人类终究要进入万物互联这种人工智能时代,所以说能源发展同样不能落后,实现能源智能化,是能源经济发展对能源转型提出的基本要求。

据中国能源研究会可再生能源专委会主任委员李俊峰介绍,全球能源转型的趋势可以分为三个阶段:

第一个阶段起源于环境治理,从减少煤炭开始转向减少污染源消费,即实现能源的清洁化;

第二个阶段是发展与应对气候变化,即实现低碳化,煤炭的减少成效显着;

第三个阶段是顺应时代的潮流,实现能源的智能化,也就是数字化。目前,全球能源转型的基本目标已经达成共识。

就本世纪末实现可再生能源取代化石能源进展情况来看,发达国家1990年以后,能源的消费基本实现了零增长,煤炭消费有了显著的下降,可再生能源有了明显的增加。而发展中国家成为能源增长的主要因素,占比从1990年的43%提高到2018年的59%。

能源转型的基本进展

中国一直在左右着全球煤炭的占比

据李俊峰介绍:全球(不含中国)煤炭占比除了石油危机期间稍有反弹之外,一直在持续下降,从1965年的36%下降到2019年的17%。而全球(含中国)煤炭占比从38%下降到28%。

中国2000年以后的煤炭使用量快速增长,扭转了全球煤炭占比不断下降的趋势,使得煤炭占比有了十年的反弹,最高的年份一度达到31%,抬高了12个百分点。2011年以后,中国煤炭增速变缓,全球煤炭占比又进入下降趋势。

中国煤炭消费量接近40亿吨,占全球52%

通过比较国际大气污染与煤炭消费,可以看出平均单位国土面积上的煤炭消费量是国际平均水平的近30倍左右。我国东部地区甚至是世界平均水平的70多倍。残酷的事实摆在面前,亟待解决。然国内外的经验都证明,控制大气污染,减少碳排放是其重要措施。

应对气候变化与能源转型

早在1997年12月,欧盟就制定了《京都议定书》,为应对气候变化进而推动能源转型。在2002年更是发起全球可再生能源发展联盟,并于2009年成立全球可再生能源机构,在2015年G7领袖提出本世纪末要利用可再生能源取代化石能源的提议,并就《巴黎协定》的达成共识。

全球温室气体减排趋势

继2005年《京都协定书》生效以后,发达国家二氧化碳占比下降,总体排放量比1990年减少了10%。而形成鲜明对比的是中国从“默默无闻”到“一飞冲天”。

基于以上,发展能源转型对提高能源质量是向好要求。清洁化是能源入门的一个基本门槛,低碳化是要彻底能源革命。自改革开放以来,我国能源转型的步伐一直没有停歇,能源质量也在不断的改善。


对于经济质量的改善,可以看出,自2005年到2015年,GDP总量增加了48.8万亿,能源消费量只增加了17.2。

能源转型在不断的改善能源质量以及大气质量,对于能源结构的不断优化是很重要的标志。尤其对于风电以及光电,它的发展扭转了非化石能源发展的颓势。

由于非水可再生能源的贡献,使得非化石能源增长有了突飞猛进的发展。在2005年,非水可再生能源发电量所占比例不到全社会发电量的0.1%,而去年,发电量超过了10%。

可再生能源与储能的融合发展

对于为什么要将可再生能源与储能进行融合发展,李俊峰表示:可再生能源发展的战略是集中式与分布式并重,2亿千瓦的风电基本上是集中式,而光伏发电则70%是集中式的,30%是分布式,这其中有100万光伏户用系统,而其中最大的瓶颈是消纳问题,储能技术则是解决好可再生能源高比例发展的一个关键,因此需要两者融合发展。

储能的灵活性

目前,在全国所拥有的几十条特高压线路中,其中国网以及南网输送可再生能源电量上都占有一定比例,输送可再生能源电力并在电源侧或用户侧增加储能装置,可以满足电网的灵活调度,同时可以解决电从远方来的问题。

针对分布式电站而言,如果将来占比加大,增加储能装置同样可以增加电网的灵活性,并且将储能与可再生能源相融合也可以增加双方的效益。

储能的稳定性

今年起,加州已经有了明确的规定,新建建筑必须是能源自给,或者叫零碳的,这就说明每家每户的能源系统必须自己解决,所以,对于储能的安装在这就显得非常必要。同样,可再生能源和储能装置融合可以为一个家庭,为一个农场,稳定供电。

对于目前大家都在思考的将燃油车改成电动汽车,同样也是运用储能的方式进行。

储能的运行模式

就目前市场来看,光伏屋顶系统是可再生能源+储能相融合发展最快的部分。据李俊峰介绍,目前中国已有100万户家庭应用光伏发电。

可以想象,如果现有的中国4亿家庭中有1/3或者1/4的家庭能够有自己的户用系统,那么数量就会达到就有上亿。这种户用系统如果能做到拥有电源资格的时候,想象一下,我们需要多大体量的储能系统。所以说这种融合发展,要求我们必须找到他的解决方案以及经济运行模式。

储能的创新发展

众所周知,特斯拉主营电动汽车以及电源服务,其发展模式就可被学习。目前,中国很多储能企业看好美国市场也是由于国际大方向的发展。未来,随着中国节能减排压力以及中国户用系统的不断增加,必然会大力增强可再生能源和储能的融合。

对于以上,李俊峰建议:必须做可再生能源与储能融合的方案,至于用什么样的方式进行融合?有什么经济价值?这都是我们可再生能源从业者需要认真思考的问题。

储能行业发展的建议

安全

目前为止,所有的化学储能几乎都是存在着这样或者那样的安全问题,近期频发的新能源汽车因充电问题或是其他问题发生自燃或是爆炸等问题,甚至包括比亚迪和特斯拉等大型企业。储能电站也是事故多发地,不从技术上,从根本上解决储能的安全问题,非常不利于储能行业的整体健康发展。

质量

平衡储能质量与成本也是储能行业健康发展的关键,将安全问题解决后,如若不能平衡好质量和成本之间的关系,将会是行业发展的灭顶之灾。

厚积而薄发

解决好基础研究和技术创新之间的关系同样是行业发展的主要因素。

就目前储能行业的技术创新而言,李俊峰认为,行业整体创新的信心很大,但如果没有深厚的基础研究积累,则不会有长远的发展,

在李俊峰看来,要在基础研究和技术创新两方面同时发力,着重开展基础研究,拥有自己的核心技术,关键材料,不受制于人,只有秉持着这种厚积而薄发的理念,才能稳定、健康且快速的发展储能行业。 
 

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