風(fēng)能、太陽能須跟儲(chǔ)能結(jié)合

在科技的發(fā)展道路上，離不開能源的助力，特別是再科技飛速發(fā)展的今天，而地球上的能源有限，就需要科研人員不斷開發(fā)新能源，這就再當(dāng)下最需要研發(fā)太陽能的使用。近日，中國(guó)工程院院士杜祥琬出席能源年會(huì)暨第11屆中國(guó)能源企業(yè)高層論壇發(fā)言時(shí)表示，我國(guó)技術(shù)可開發(fā)的風(fēng)能資源約為35億千瓦，技術(shù)開發(fā)的太陽能光伏資源為22億千瓦。截至2019年三季度，風(fēng)能裝機(jī)1.98億千瓦，太陽能裝機(jī)1.9億千瓦，風(fēng)機(jī)和太陽能可開發(fā)量都不到十分之一，風(fēng)能、太陽能的發(fā)展還有十多倍的空間。

「從全球能源結(jié)構(gòu)來看，非化石能源，包括可再生能源和核電，占全球一次能源22%，呈現(xiàn)快速穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)，在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)當(dāng)中已經(jīng)占到14.3%?！?/p>

就關(guān)于如何支撐非化石能源的增長(zhǎng)?杜祥琬認(rèn)為：第一是自然資源稟賦，第二是技術(shù)能力的提高，第三是成本的下降。目前，光伏發(fā)電成本是8-10美分/kW·h，陸地風(fēng)電的成本是6美分/kW·h，水電5美分/kW·h，地?zé)岚l(fā)電8美分/kW·h，生物質(zhì)發(fā)電6美分/kW·h，已經(jīng)進(jìn)入化石燃料發(fā)電的成本區(qū)間。

就地發(fā)電與電力輸送的經(jīng)濟(jì)性比較，天津大學(xué)和華北電大各自獨(dú)立的研究得出的結(jié)論是：1千瓦時(shí)的電力，東部自發(fā)電的成本比西電東送的成本低。雖然分布式的個(gè)體量并不大，但星羅棋布，總量非常可觀。西電東送還是必要的，同時(shí)也要考慮到，東部開發(fā)可再生能源在經(jīng)濟(jì)上是可行的。

太陽能、風(fēng)能是不穩(wěn)定的，具有間歇性的特征，必須跟儲(chǔ)能結(jié)合起來，而應(yīng)運(yùn)而生的儲(chǔ)能也在快速發(fā)展，從物理儲(chǔ)能(抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能)，到多種類型的電池所組成的化學(xué)儲(chǔ)能。獲益于材料科學(xué)的進(jìn)步，化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步迅速而且成本持續(xù)下降。儲(chǔ)能不僅可以解決太陽能、風(fēng)能間歇性的問題，而且能夠有力推動(dòng)電動(dòng)汽車及小區(qū)建設(shè)微網(wǎng)。

杜祥琬指出，長(zhǎng)期以來行業(yè)習(xí)慣于集中式概念，比如“大電網(wǎng)”，但近些年分布式重要性日益受到人們的重視。為應(yīng)對(duì)氣候變化、保證能源安全，風(fēng)電、光伏、地?zé)?、生物質(zhì)、天然氣等均可進(jìn)行分布式發(fā)展，構(gòu)建“天然氣+新能源”為主的發(fā)展模式也是可行的。

分布式能源是能源發(fā)展的重要方向，分布式能源的技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用推廣將極大改變傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式、消費(fèi)模式。這不僅是能源、電力的重大變化，而且有助于城鄉(xiāng)一體化能源轉(zhuǎn)型。建設(shè)低碳能源網(wǎng)絡(luò)，無論是農(nóng)村還是城市，都可以建立微網(wǎng)或者局域網(wǎng)，由集中式的大電網(wǎng)互動(dòng)，也可以獨(dú)立運(yùn)行。

重新認(rèn)識(shí)資源稟賦

“十九大”目標(biāo)指出，到2035年生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國(guó)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)。PM2.5應(yīng)顯著低于我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)35微克/m3;此外還指出，2050年把我國(guó)建成富強(qiáng)民主文明和諧美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)，PM2.5達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)10微克/m3。根據(jù)巴黎協(xié)定的要求，溫室氣體排放絕對(duì)量，我國(guó)承諾到2030年碳排放達(dá)到峰值，并且逐步下降，2050年達(dá)到碳中和的目標(biāo)。

這對(duì)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)提出來了明確要求，2035非化石能源占比大于25%，可再生能源大于20%;2050年非化石大于50%，可再生能源達(dá)到40%。新增能源由可再生能源滿足，進(jìn)一步由可再生能源替代化石能源的存量，實(shí)質(zhì)性改變能源結(jié)構(gòu)。2050年后和全球一道逐步完成由化石能源向非化石能源的過渡。

我國(guó)化石能源“富煤、缺油、少氣”的同時(shí)，擁有豐富的非化石能源資源，特別是可再生能源資源。逐步建成我國(guó)以非化石能源為主的低碳能源體系，其資源基礎(chǔ)是豐厚的，這一過程必然需要幾十年的功夫，但方向是需要肯定的。

非化石能源的發(fā)展，必然帶來很多分布式，這對(duì)于能源的產(chǎn)業(yè)形態(tài)也會(huì)有很大的改變。重新認(rèn)識(shí)資源稟賦，不僅僅是資源的問題，而是對(duì)能源的變革有多方面、戰(zhàn)略性、方向性的影響。由于能源資源稟賦認(rèn)識(shí)的局限性，一些能源負(fù)荷很重的地區(qū)，長(zhǎng)期以來認(rèn)為“負(fù)荷重，資源缺”，卻沒有認(rèn)識(shí)到身邊就有豐富的可再生能源資源可以開發(fā)，形成對(duì)外來電、外來煤的依賴。

重新認(rèn)識(shí)國(guó)家能源資源稟賦，是正確認(rèn)識(shí)本國(guó)國(guó)情的要素。對(duì)于確保國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)的能源安全，引導(dǎo)能源轉(zhuǎn)型具有方向性、戰(zhàn)略性的意義。太陽能雖然可以產(chǎn)生很大能量，但是現(xiàn)在的技術(shù)還不足以保證人類所有的運(yùn)轉(zhuǎn)，這就需要我們保護(hù)能源，從自己做起，從身邊的點(diǎn)滴做起，節(jié)約能源，是我們?nèi)祟惷恳粋€(gè)人應(yīng)盡的責(zé)任。