“能不能把這些分布廣、能量密度低的風(fēng)、光資源利用起來(lái)，并保證電價(jià)相對便宜，研發(fā)出先進(jìn)的技術(shù)，尤其是儲能技術(shù)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵！”傳統上，電力供應系統包括了發(fā)電、儲能和輸電三大部分，從現在業(yè)界經(jīng)常談到的“新型電力供應系統”的角度，還應把用戶(hù)也統籌考慮在內。
在這樣的電力供應系統中，碳中和本身的目標要求未來(lái)電力的70%左右來(lái)自風(fēng)、光發(fā)電，其他30%的穩定電源、調節電源和應急電源也要盡可能地減少火電的裝機總量。正因為如此，未來(lái)需要促進(jìn)發(fā)電技術(shù)、儲能技術(shù)和輸電技術(shù)這三方面的“革命性”進(jìn)步。
1、光伏發(fā)電技術(shù)：
雖已發(fā)展到可平價(jià)上網(wǎng)的程度，但這類(lèi)技術(shù)在降成本、增效率上還有潛力可挖；
2、太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)：
對電網(wǎng)友好，既可保證穩定輸出，也可用于調峰，但目前發(fā)電成本過(guò)高，未來(lái)應在材料、裝置上尋求突破；
3、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)：
也基本具備平價(jià)上網(wǎng)的條件，未來(lái)要在大功率風(fēng)機制造、更高空間風(fēng)力的利用、更遠的海上風(fēng)電站建設上下功夫；
4、地熱能：
分布廣、總量大，但能量密度太低，如要將地熱用于發(fā)電，還得重點(diǎn)突破從干熱巖中提取熱能的技術(shù)；
5、生物質(zhì)能：
也是可再生能源，目前生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)是成熟的，但其在總的電力供應上的占比較為有限；
6、海洋能和潮汐能：
總量不小，但其利用技術(shù)有待進(jìn)步；
7、傳統的水電：
我國開(kāi)發(fā)程度已經(jīng)較高，未來(lái)在雅魯藏布江、金沙江上游開(kāi)發(fā)上還有較大潛力。
除以上可再生能源發(fā)電以外，社會(huì )公眾還得接受這樣的現實(shí)：要達到碳中和，核電還得較大程度地發(fā)展，因為核電應作為“穩定電源”的重要組成部分。此外，火電還得在“穩定電源”“應急電源”“調節電源”方面發(fā)揮作用，正因為如此，“無(wú)碳電力”在很長(cháng)時(shí)期內是難以實(shí)現的，除非我們把火電站排放出的二氧化碳收集起來(lái)再予以封存或利用。
儲能技術(shù)在未來(lái)的電力供應系統中將占有突出的位置，這是因為風(fēng)、光發(fā)電具有天然波動(dòng)性，用戶(hù)端也有波動(dòng)性，這就需要用儲能技術(shù)作出調節?？梢赃@樣說(shuō)，如果沒(méi)有環(huán)保、可靠并相對廉價(jià)的儲能技術(shù)，碳中和目標就會(huì )落空。儲能是最重要的電力靈活性調節方式，包括物理儲能、化學(xué)儲能和電磁儲能三大類(lèi)，而靈活性調節還有火電機組的靈活性改造、車(chē)網(wǎng)互動(dòng)、電轉燃料、電轉熱等方式和技術(shù)。
1、物理儲能主要有四類(lèi)：
一是抽水蓄能電站，它是最成熟的技術(shù)，我國以東部山地為依托，已建、在建和規劃中的抽水蓄能電站總量很大，但可再生能源豐富的西部如何建抽水蓄能電站還得探索。
二是壓縮空氣儲能，主要是利用地下鹽穴、礦井等空間，該類(lèi)技術(shù)在我國還處在起步階段。
三是重力儲能，簡(jiǎn)單地說(shuō)是利用懸崖、斜坡等地形，電力有余時(shí)把重物提起來(lái)，需要電力時(shí)把重物放下用勢能做功，這類(lèi)技術(shù)我國尚處在試驗階段。
四是飛輪儲能，這是成熟的技術(shù)，但其能量密度不高。
2、化學(xué)儲能
就是利用各類(lèi)電池，大家熟知的有鋰電池、鈉電池、鉛酸（碳）電池、液流電池、液態(tài)金屬電池、金屬空氣電池、燃料電池（氫、甲烷）等。不同的電池有不同的應用場(chǎng)景，它們在未來(lái)的電力供應系統中具有不可或缺的地位，但今后會(huì )遇到電池回收、環(huán)保處理、資源供應等問(wèn)題。
3、電磁儲能
主要是超級電容器和超導材料儲能，目前看，它的作用還有待觀(guān)察?，F有四種：
火電機組的靈活性改造，是指使其“出工能力”具備靈活性，用電高峰時(shí)機組可以發(fā)揮100%發(fā)電能力，用電低谷時(shí)只“出工”20%或30%。這個(gè)技術(shù)一旦成熟，應該非常管用，尤其在實(shí)現“雙碳”目標的早中期階段，應將其作為主打技術(shù)。
車(chē)網(wǎng)互動(dòng)，是指電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)的互動(dòng)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，今后大量的電動(dòng)汽車(chē)整合起來(lái)就是一個(gè)非常龐大的儲能系統，如果在電網(wǎng)電力有余時(shí)，它們中的一部分集中充電，而電力不足時(shí)，它們中的一部分向電網(wǎng)輸電，這樣就起到了平滑峰谷的作用。這個(gè)想法很美好，也有點(diǎn)“浪漫”，但如何將理論上的可能性轉化為實(shí)踐中的可行性，估計還得創(chuàng )新商業(yè)模式。
電轉燃料，就是把多余電力轉化為氫氣、甲烷等燃料，電力不足時(shí)再把燃料用于發(fā)電。
電轉熱儲能，則是用水、油、陶瓷、熔鹽等儲熱材料把多余的電轉化為熱儲存，需要時(shí)再為用戶(hù)放熱。
從實(shí)現碳中和的邏輯分析，我國未來(lái)的電網(wǎng)將有以下幾個(gè)突出特點(diǎn)：
遠距離的輸電規模將在現有的基礎上增加數倍，意味著(zhù)要把西部的清潔電力輸送到東部消納區，輸電基礎設施建設的需求巨大；
為了統籌、引導大空間尺度上的發(fā)電資源和用戶(hù)需求，大電網(wǎng)應是基本形態(tài)；
貼近終端用戶(hù)（如工業(yè)園區、小城鎮等）的分布式微電網(wǎng)建設將受到重視，并將成為大電網(wǎng)的有效補充；
為解決波動(dòng)性強的可再生能源占比高、電力電子裝置比例高的特點(diǎn)，需要在電網(wǎng)的智能化控制技術(shù)上實(shí)現質(zhì)的飛躍。
從上面的介紹可知，建立一個(gè)新型電力系統，其實(shí)是逐步“擠出”火電的過(guò)程，或者嚴格地說(shuō)，是一個(gè)把火電裝機量占比減到最小的過(guò)程，留下的火電也得作“清潔化”改造。我國具有充足的風(fēng)能、太陽(yáng)能，從理論上講，資源絕對足夠。
但能不能把這些分布廣、能量密度低的風(fēng)、光資源利用起來(lái)，并保證電價(jià)相對便宜，研發(fā)出先進(jìn)的技術(shù)，尤其是儲能技術(shù)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵！
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