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江亿院士:安装空间和接纳能力已成为可再生电力发展的关键问题

作者:中国储能网新闻中心 来源:国事直通车 发布时间:2020-07-04 浏览:
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6月28日,能源基金会和中国新闻社联合举办了“能源中国——中国未来五年:为后疫情时代的高质量增长注入清洁低碳能源”国是论坛。论坛上,中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任江亿指出,安装空间和接纳能力已成为可再生电力发展的关键问题。

江亿介绍,目前中国包括水电、风电、光电在内的可再生能源发电的器件成本大幅下降。光电为例,其光伏器件的成本,已经从2000年的每瓦50元人民币,下降到现在的2元左右;风电装备成本已经低于5元每瓦。虽然光电和风电的年发电小时数仅分别为 1500 小时和 2500 小时,仅分别为燃煤火电的 1/3 和 1/2 ,但发电成本已接近燃煤,远低于燃气发电。

目前,发展可再生电力的瓶颈已成为安装空间和接纳能力。

一是安装空间的问题。

光电发电成本必须考虑安装空间成本、接入成本、消纳成本等。光电、风电都属于低密度能源,不像油、气、煤,是地底下有矿、有能源,它需要的是足够大的安装空间,比如在西北,有广阔的戈壁滩、沙漠,有开发太阳能、风能的优势。但是在这样没有人、没有水的地方大规模发展光伏,有许多附加成本,包括当地开发安装成本、线路、基础设施等,成本很高。

哪找这样的安装空间呢?在城镇化、老旧小区改造以及城乡建设领域,建筑的屋顶可以成为非常重要的光伏资源。中国城市建筑大概有50亿平米的房顶,有安装5亿千瓦光电发电潜力;在农村,农村房屋以及农业设施房顶面积达到200亿平米,大概具备20亿千瓦的光电发电潜力,一年能发电达到2万亿度。现在看到城市屋顶光伏可生产的电量仅为约 1/6 城市建筑用电 ,农村屋顶光伏可生产的电量约为5倍的农村生活用电。按照我们现在做的2050年中国能源发展规划,大概2050年有25到35亿千瓦的风电跟光电,一年出4万亿度电。按照这样的话,建筑房顶大概能提供其中的40%。

第二是接纳能力的问题。

目前电网容量已充分发展,但缺少足够的灵活电源是电网难以接纳更多的可再生电力的主要原因。发展灵活电源、将电能的刚性负载变成柔性负载是解决这一瓶颈的关键。电是刚性的,发多少用多少,二者每时每刻都需要平衡。国外像丹麦等国家风电、光电发展得好,是因为有很大容量的燃气电源,但是中国都是燃煤的火电,灵活性差得特别多。这就需要我们发展灵活电源,将电能的刚性负载变成柔性负载,意即能够根据供给侧要求变化改变用电量。一方面,可以把智能充电桩跟建筑结合起来,用它来起到很大的柔性负载的作用,来接收外边的可再生电力;另一方面,建筑本身,也就是在消费侧、用电侧,也可以起到灵活电源的作用、起到虚拟电厂的作用,可以把它当成灵活用电的负载。城市里的办公建筑是能够实现柔性用电的建筑,可以先储存、再释放,将城市建筑的配电系统变成直流加光伏电池的直流蓄电、智能充电庄、智能终端,既能有效取消用电不规律导致的日夜间的峰谷差,又能够增加电网接纳风电光电的能力。农村可以通过屋顶搞光伏建设,能够解决农民生活用电、生产用电,剩余的电量经过调频之后还能够稳定上网,转变为农村增长经济收入一个重要途径。同时,实现农村能源革命不光是清洁取暖必须通过大量发展农用车跟农用机具的电气化,从而提高农村消纳电力的能力,必须一盘棋、一体化考虑,彻底实现农村的能源革命。

后疫情时代,作为“十四五”新基建的一部分,城市要以居住和办公建筑为主,提高可再生能源的消纳能力,农村要搞农村建设电气化。这个投资规模远小于其他蓄能方式,而且做好了收益非常好,还会把中国的电力成本降下来,为“十五五“、“十六五”发展高端制造业提供清洁能源。同时还能带动一批新兴产业,如光伏电池、风电发电设备、新型蓄电池技术,低压配电装置、电动汽车、充电桩、直流的建筑电气、农机电气化等等,都是朝阳产业,中国多数处于并跑甚至领跑地位。必须利用好这个机会,通过能源革命,真正促进新能源领域全面的技术发展,通过能源革命实现代化强国,这对未来中国实现可持续发展具有重要作用。

关键字:可再生能源

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