實(shí)現(xiàn)“100％可再生能源地區(qū)”的策略

判斷什么是最佳的投資方式并不簡(jiǎn)單，因?yàn)槠渲袚诫s著電力交易市場(chǎng)、地區(qū)的電能和熱能需求、地區(qū)的天氣預(yù)報(bào)等諸多變化因素。因此，開發(fā)包含了這些參數(shù)的模擬軟件成為了首要任務(wù)?？偠灾?，就是積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。而E-Energy能夠?yàn)殚_發(fā)這樣的軟件提供驗(yàn)證。

最終答案是構(gòu)筑靈活的供應(yīng)系統(tǒng)

如上所述，要想實(shí)現(xiàn)100%可再生能源發(fā)電，重點(diǎn)在于增加風(fēng)力和太陽能的發(fā)電量，開發(fā)能夠吸收發(fā)電量變化的靈活電源“生物質(zhì)”，構(gòu)筑推動(dòng)需求轉(zhuǎn)移的機(jī)制。修改固定價(jià)格收購制度，采用與電力交易市場(chǎng)進(jìn)行直接交易的方式，稱得上是這一舉措的撒手锏。

而生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)需要使電能與熱能取得平衡。電力交易的最佳答案并不一定適合當(dāng)?shù)氐臒嵝枨蟆犭娐?lián)產(chǎn)同時(shí)產(chǎn)生一定比例的熱能。而傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)一般是以熱需求為準(zhǔn)，同時(shí)產(chǎn)生電能，因此，借助以需求響應(yīng)為基礎(chǔ)的熱需求轉(zhuǎn)移，應(yīng)該可以實(shí)現(xiàn)一定程度的調(diào)整。

但是，對(duì)于普及可再生能源發(fā)電來說，根據(jù)電力市場(chǎng)的動(dòng)向，使供電利潤(rùn)達(dá)到最大，作為副產(chǎn)品而產(chǎn)生一定的熱能，這才是合理的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。按照固定價(jià)格收購制度的評(píng)價(jià)方式，生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)作為本地靈活電源的價(jià)值要高于作為供熱設(shè)備的價(jià)值。因此，調(diào)整地區(qū)的熱需求將會(huì)采用開關(guān)鍋爐、蓄熱設(shè)備蓄熱放熱、供熱管道蓄熱放熱、需求轉(zhuǎn)移等方式。

但是，要想實(shí)現(xiàn)100%可再生能源，單靠熱需求轉(zhuǎn)移、設(shè)置蓄熱設(shè)備存在局限性。還需要構(gòu)筑包含電能、熱能以及燃料在內(nèi)的“地區(qū)靈活供應(yīng)系統(tǒng)”。在生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)方面，與生成作為燃料的“生物燃?xì)?rdquo;之間進(jìn)行協(xié)調(diào)將變得重要(資料5)。

綜合利用電、熱、氣三大網(wǎng)絡(luò)

作為燃料，生物燃?xì)馐苓M(jìn)行消化發(fā)酵的微生物活動(dòng)的影響，建立能夠穩(wěn)定進(jìn)行消化活動(dòng)的環(huán)境是基本條件。如果把與電力市場(chǎng)直接交易作為前提，那么，發(fā)電量要與按照一定速度生成的生物燃?xì)庵g相互協(xié)調(diào)。通過設(shè)置儲(chǔ)氣罐，提純甲烷氣體注入燃?xì)夤艿赖确绞?，調(diào)整剩余和不足。也就是利用剩余電力電解氫氣，使氫氣與通過生物燃?xì)饩珶捁ば蚍蛛x出來的二氧化碳反應(yīng)，制造甲烷氣體，作為燃料儲(chǔ)存。

以木質(zhì)生物質(zhì)作為燃料時(shí)，燃料的調(diào)整雖然會(huì)更加靈活，但存放圓木和邊角料、木片和木粒需要龐大的空間。而且，收集和運(yùn)輸所占的權(quán)重也會(huì)增加，這樣一來，就必須要完善物流。

綜上所述，在可再生能源豐富的地區(qū)使可再生能源電力達(dá)到100%有著很大的可行性，但實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，在于構(gòu)建充分利用電、熱、氣網(wǎng)絡(luò)的靈活系統(tǒng)。這些網(wǎng)絡(luò)是出色的地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施，擁有完善設(shè)施的地區(qū)擁有很大的潛力。必須要加以利用。

通過利用熱泵和冷藏倉庫等的“靈活消費(fèi)”，和利用生物質(zhì)等發(fā)電及蓄電池的“靈活供應(yīng)”，吸收電力輸出的變化。而且，作為“靈活供需要素”，把電能轉(zhuǎn)化成燃料儲(chǔ)存，按需供電、供熱的系統(tǒng)也將變得重要。

精通電力工學(xué)的專家認(rèn)為，對(duì)于電能，廣域(以國(guó)家為單位，以歐盟為單位等)控制的效率更高。因?yàn)檫@樣不僅能夠有效利用火力和抽水等現(xiàn)有穩(wěn)壓電源，還有望起到穩(wěn)定風(fēng)力和太陽能發(fā)電功率的效果(使天氣不同的各地之間平均化)。

但前提是廣域電網(wǎng)有余力，而且建設(shè)供電網(wǎng)需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。再考慮到燃料和熱需求，因此，完善廣域調(diào)整以及地區(qū)調(diào)整能力都是必備條件。

要在地方城市及地區(qū)實(shí)現(xiàn)100%利用可再生能源，需要充分利用輸配電網(wǎng)、熱管、燃?xì)夤艿?大網(wǎng)絡(luò)，制定電、熱、燃?xì)獾淖罴颜{(diào)度計(jì)劃，在地區(qū)內(nèi)建立能源循環(huán)。如果得以實(shí)現(xiàn)，企業(yè)還可以根據(jù)3個(gè)價(jià)格，實(shí)現(xiàn)合理控制。

德國(guó)的本地型智能電網(wǎng)E-Energy是與日本的燃?xì)?/strong>行業(yè)提出的智能能源網(wǎng)絡(luò)相似的概念。在德國(guó)，電、熱、氣網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本完善，為成功創(chuàng)造了條件。

遺憾的是，日本的熱能和燃料網(wǎng)絡(luò)比較脆弱，還有待于今后進(jìn)行完善。在完善之前，除了依賴蓄電池之外，恐怕別無他法，但這或許能夠壓縮蓄電池的成本，創(chuàng)造出日本獨(dú)特的新模式。