新能源應用場(chǎng)景越來(lái)越豐富
何勇健認為，新能源產(chǎn)業(yè)應用場(chǎng)景將不斷拓展，商業(yè)模式持續創(chuàng )新，未來(lái)新能源的主要開(kāi)發(fā)模式包括三個(gè)方面：一是“水+風(fēng)+光+儲”多能互補新能源基地開(kāi)發(fā)建設;二是依托科技創(chuàng )新和金融創(chuàng )新，創(chuàng )新分布式能源應用新模式;三是因地制宜開(kāi)展農光互補、漁光互補、光伏建筑一體化(BIPV)、光伏治沙等“新能源+生態(tài)”項目，探索生態(tài)能源發(fā)展道路。
新能源產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)市場(chǎng)化建設高峰
電力體制改革進(jìn)程加快，風(fēng)電與光伏發(fā)電將擺脫補貼依賴(lài)。何勇健認為這是一種正向且有益的轉向，加速從政策性市場(chǎng)向經(jīng)濟型市場(chǎng)轉化。為適應碳達峰、碳中和目標的實(shí)現，近期可再生能源電力消納保障機制將持續發(fā)揮作用，以保障風(fēng)、光等可再生能源電力快速增長(cháng)。何勇健說(shuō)：“我國光伏產(chǎn)業(yè)中非技術(shù)成本還比較高，未來(lái)即使把非技術(shù)成本和儲能成本算上去，也比傳統能源便宜，這是完全可以做到的。這里面除技術(shù)創(chuàng )新進(jìn)步外，更需要體制機制上的協(xié)調促進(jìn)”。
他提出了幾點(diǎn)建議：首先是電力現貨市場(chǎng)，我們能不能做到無(wú)障礙向周邊的用戶(hù)售電?除繳納合理的電網(wǎng)備用費外，不繳納高電壓等級的過(guò)網(wǎng)費?克服“隔墻售電”的市場(chǎng)化交易障礙，將極大釋放分布式發(fā)電發(fā)展的潛能。其次，可再生能源配額，包括綠證、再高級一點(diǎn)的碳交易，這個(gè)市場(chǎng)的建設能否更快一點(diǎn)?在何勇健看來(lái)，“這個(gè)市場(chǎng)能更好地體現風(fēng)電、光伏正的外部性，即低碳、零碳的環(huán)保和社會(huì )效應，這個(gè)碳交易市場(chǎng)跟現有的電力現貨市場(chǎng)結合起來(lái)，我相信新能源發(fā)展很快就會(huì )邁入經(jīng)濟化市場(chǎng)階段。”
三個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域的電能替代相當于再造一個(gè)新的電力系統
未來(lái)能源是以電為中心的系統，電氣化進(jìn)程不斷加快，電能在終端用能比例將不斷提升。何勇健說(shuō)：“工業(yè)用能領(lǐng)域的電氣化率目前只有30%，未來(lái)2050年要達到70%以上;交通用能領(lǐng)域電氣化率目前只有1%，2050年要做到30%以上;建筑用能領(lǐng)域現在25%的電氣化率，2050年要提高到60%以上。這還是比較保守的估算，我想實(shí)際進(jìn)展可能還會(huì )更快，比例會(huì )提得更高。”
在交通領(lǐng)域，預計2025年全國的電動(dòng)汽車(chē)將達到3000萬(wàn)輛，年用電量將達到500億kWh，預計將替代1500萬(wàn)噸燃油，儲能容量將達到15億kWh。在建筑領(lǐng)域，隨著(zhù)光伏與儲能成本的不斷下降，分布光伏+儲能將大量應用于智慧建筑，“十四五”期間預計分布式光伏將新增1.5億kW，發(fā)電量約2000億kWh。在信息領(lǐng)域，預計2025年5G基站總需求約600萬(wàn)個(gè)，年用電量1000億kWh ，儲能容量約1500萬(wàn)kWh;數據中心年用電量4000億kWh，儲能容量約2000萬(wàn)kWh。何勇健說(shuō)：“我們簡(jiǎn)單測算了一下，單是交通、建筑、信息領(lǐng)域電能替代所需求的電量就相當于再造一個(gè)新的電力系統，可以有效替代油氣進(jìn)口，保障能源安全。”
電動(dòng)汽車(chē)入網(wǎng)技術(shù)(V2G)可重構電力系統調峰儲能模式
V2G是未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)能源轉換的“路由器”。當電動(dòng)汽車(chē)不使用時(shí)，車(chē)載電池的電能銷(xiāo)售給電網(wǎng);如果車(chē)載電池需要充電，電流則由電網(wǎng)流向車(chē)輛。由于V2G主要是利用車(chē)載儲能的邊際效益，V2G對抽水蓄能和燃氣發(fā)電等傳統調峰方式形成了更加經(jīng)濟的替代，將來(lái)將對傳統調峰手段產(chǎn)生較強的“擠出效應”。
何勇健說(shuō)：“V2G利用電動(dòng)汽車(chē)自有電池的儲能，實(shí)現低成本的需求側管理，增強電網(wǎng)調節的靈活性，利用峰谷價(jià)差削減用電成本，同時(shí)作為應急電源滿(mǎn)足生活用電需求，更清潔、高效且價(jià)廉。”按照工信部提出的2025年電動(dòng)車(chē)保有量3000萬(wàn)輛測算，理論上通過(guò)V2G技術(shù)可以提供約3億千瓦的電力系統靈活調節能力，基本可以滿(mǎn)足“十四五”期間大規模風(fēng)電、光伏接入電力系統的調節需求。
數字化、智能化催生下一代電力系統
5G時(shí)代到來(lái)，進(jìn)一步催化了能源產(chǎn)業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)的跨界融合。電力系統數字化、智能化正催生著(zhù)更加豐富的應用場(chǎng)景。何勇健通過(guò)四個(gè)方面展示了下一代智能電力系統的“威力”。一是數字技術(shù)能夠提供能源生產(chǎn)、消費、交易等環(huán)節海量數據，促使企業(yè)節能改造、需求響應調控;二是輸變電、配電自動(dòng)化等運行數據，使得能源數據管控、區域能源規劃更加容易;三是居民、商業(yè)中心等智能電表海量數據，能夠實(shí)現行業(yè)數據聚類(lèi)、經(jīng)濟態(tài)勢分析、資源調配;四是鋼鐵、化工、電動(dòng)汽車(chē)充電站等各類(lèi)負荷數據，有助于實(shí)現智慧交通、智慧公共服務(wù)、智慧建筑。
國家電投提出了“七網(wǎng)融合”發(fā)展理念，利用“云物大智移”等數字化技術(shù)，深化電力系統與政務(wù)網(wǎng)、信息網(wǎng)、能源網(wǎng)、社群網(wǎng)、商務(wù)網(wǎng)、交通網(wǎng)、環(huán)保網(wǎng)的融合互動(dòng)，在提供優(yōu)質(zhì)能源服務(wù)的同時(shí)，積極創(chuàng )新跨界融合商業(yè)模式，實(shí)現源、網(wǎng)、儲、荷、控一體化。
“綠能”從遠方來(lái)，也從身邊來(lái)
目前，火電和新能源在電力系統的穩定運行方面是互相支撐的友好關(guān)系，而不是簡(jiǎn)單的零和博弈。當風(fēng)電和光伏發(fā)電量占到整個(gè)電力系統的百分之三四十以上時(shí)，傳統電網(wǎng)的調峰模式將難以為繼，“這個(gè)時(shí)候必然會(huì )有一部分新能源發(fā)展走向自主分布式，構建完全離網(wǎng)式的新能源系統。”何勇健認為，未來(lái)電力系統和能源系統可能是兩套體系并存：一個(gè)是以大電網(wǎng)為基礎的電-氫體系，另一個(gè)是分布式新能源+儲能系統。
電-氫系統是借助“清潔能源基地+特高壓+氫能與儲能”完成跨時(shí)空能源轉移供應，保障大電網(wǎng)體系的電力供需平衡與穩定，實(shí)現“綠能”從遠方來(lái)。分布式新能源+儲能系統則通過(guò)就近取材，就地消納利用，擺脫對大電網(wǎng)的依賴(lài)(至多依靠大電網(wǎng)弱連接的備用)，形成多個(gè)獨立的微電網(wǎng)，各個(gè)微電網(wǎng)之間又互相備用支撐，實(shí)現“綠能”從身邊取。若干年之后，將形成兩個(gè)能源體系相互支撐的未來(lái)世界，實(shí)現“綠能”從身邊取和從遠方來(lái)互濟，保障經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展走向低碳、零碳的世界。
