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大唐集团时家林:构建“电为核心的发输储用”一体化新型能源系统

作者:时家林 来源:学习时报 发布时间:2020-05-21 浏览:次
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5月17日,中共中央、国务院印发《关于新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见》(以下简称《指导意见》)。《指导意见》明确优化能源供需结构:支持符合环保、能效等标准要求的高载能行业向西部清洁能源优势地区集中。面对“百年未有之大变局”,能源行业一方面要当好经济秩序恢复重建的主力军,另一方面要思考如何将能源革命与经济恢复、转型升级相结合,探索出一条新基建时代的能源高质量发展道路。

1、新基建 新机遇

改革开放40多年,“中国速度”创造了人类经济史上不曾有过的奇迹。2010年中国成为世界第二大经济体,2019年人均GDP跨越1万美元,中国发展备受瞩目。与此同时,我国的经济发展也面临诸多挑战。避免重复投资和建设,聚焦到转型发展和高质量发展上来是一条必由之路。

能源是国家社会经济的支撑,长期以来中国油气对外依存度高达60%以上,始终是一把悬在能源安全上的“达摩克利斯之剑”;化石能源的巨大消耗导致了严重的环境污染和碳排放,这种模式已经难以为继。能源实现独立和转型,对中国彻底摆脱石油美元经济体系,走上独立自主的可持续发展道路具有重大意义。

新冠肺炎疫情带来了世界发展的新拐点,“三驾马车”中“出口”乏力,唯有刺激“消费”、扩大“内需”,推动经济发展的质变。中国不能再走粗放型、高污染的发展道路,而是应该加速转型升级,推动能源高质量发展的新布局、新结构,实现非化石能源对化石能源的替代,为中国转型发展,注入新动能。

在本次疫情防控阻击战中,中国的体制机制显示出了优势。随着新能源、特高压、5G、互联网等技术的发展,党中央提出“新基建”恰逢其时,技术、体制、市场、理念等各种因素的叠加,为中国引领能源革命、加速推动能源革命创造了条件。

2、从量变走向质变

从量变上看,一方面我国胡焕庸线以西的风光资源十分充沛,技术可开发容量高达180余亿千瓦,仅完全开发青海柴达木盆地的风光资源,即可满足50年内全国能源的总需求;2019年风电、光伏装机容量双双突破2亿千瓦,位居全球第一;风光能源成本快速下降,10年来平均度电成本已从1元以上降至0.3元以下,已经具备替代化石能源的经济性条件。另一方面,我国风电、光伏装备产能,以及储能、氢能装机和产能均居全球第一,已建成全球最大特高压交直流网络,为中国能源从量变走向质变奠定了坚实基础。

新基建绝不是单纯的做大做强、重复建设,而应该是转型升级,淘汰落后产能,实现量变到质变的过程。新基建时代,能源、信息和智慧化控制等技术将会加速融合,进一步加速能源革命的质变过程。“电气化”是能源革命的关键导向,推动能源“空间转移+时间转移,抓住供需两头”将是实现能源革命质变的战略路径。

在供应侧,建设若干西部清洁能源基地,将廉价的清洁能源通过特高压送到东部地区,实现我国清洁能源大规模的“空间转移”。在消费侧,大力推进以电代煤、以电代油、以电代气,加快储能、储热、储冷、电动车及氢能的发展,实现传统的电力“发输用”同时完成向“发输储用”本质转变,实现对能源的“时间转移”,彻底解决风光间歇性问题。

实施“能源岛+智慧城市”为代表的“清洁替代计划”。“十四五”期间,三华电网电力缺口预计将达到1.2—1.8亿千瓦左右,内蒙古锡林郭勒盟与蒙古国交界区域,新能源可开发量在4亿千瓦以上,建议在此区域规划建设“亿级千瓦风光储一体化能源岛”,预计落地电价0.35元/千瓦时左右,具有经济性。同时在受端规划建设6—8座“智慧城市”,整体布局储热、储冷、电动车及氢能等“时间转移”负荷,构建“电为核心的发输储用”一体化新型能源系统,率先打造“十四五”零碳发展示范模式。

通过“能源岛+智慧城市——清洁替代计划”的实施,一是可以迅速满足三华地区80%的增量能源需求,也可满足部分对存量化石能源的替代,以及荒漠化土地的治理,把资源优势转化成经济发展动力。二是将全面拉动新材料、高端装备、智能制造、储能、氢能、电动汽车等绿色产业发展,触发投资规模将超万亿美元,打造新的增长点。三是实现清洁能源提供交通用能、供冷供热,提高生活质量,建设美丽中国。

目前,按照传统“发输用”同时完成的电力系统,我国电力装机20亿千瓦,最大负荷约12亿千瓦,电网整体效率较低,只有50%左右。“发输储用”新型电力系统,将通过对氢、电、热、冷的“时间转移”,大大降低对供电的安全性、稳定性要求,可以在现有电力系统基础上,大幅提高效率。在不提高能源成本的情况下,完成能源的质变过程,从而实现对煤油气化石能源的全面替代。

3、现代能源系统的展望

按照“空间转移+时间转移”的战略路径,中国能源革命将分两个阶段完成。

第一阶段:2020年—2035年,实现对石油、天然气替代。这个时期,一方面继续加大特高压外送通道建设力度,并在存量火电调峰的前提下,可在西部快速建设3—5个亿千瓦级清洁能源岛基地直送东部,快速提升东部可再生能源电量占比,同时在消费侧大力发展储热、储冷、电动车、电制氢等灵活性储能批量化产业,电力系统效率从50%提高到80%,不改变现有电力系统的情况下,实现对油气化石能源35%的替代。

第二个阶段:2035年—2050年,实现对石油、天然气、煤的全面替代。这个时期,储能、氢能技术实现大规模成熟应用,“电为核心的现代能源体系”将成为我国能源优化配置的主要平台,以清洁电代石油、代天然气、代煤全部完成,清洁能源将实现对化石能源的最终替代。

为了顺利完成以上两个阶段的任务,应该在以下四个方面发力。一是对所有发电商及用户实现峰谷电价政策,适当拉大峰谷电价差,激励更多社会资源参与,支持谷电、新能源制氢、制热、制冷、充电等商业模式发展。二是鼓励技术创新和商业模式创新,围绕电动车、氢能车推广、冷热能替代、智能能源控制等,选择一些省市开展智慧城市试点。三是加大西部新能源的开发及政策支持力度,在内蒙古与蒙古国交界等地率先建设一批亿千瓦级清洁能源基地,把西、北部的高原、荒漠变成“新能源电气田”,替代传统的“油田、气田、煤田”。四是这样一个巨大工程推进,不是一蹴而就的,有许多挑战和困难,需要得到社会各界通力支持,需要在政策上、税收上给予更多倾斜支持,如成立国家能源转型基金、协调通道建设等。

在“新基建”加快布局之际,能源革命已到了蓄势而发的阶段,既是机遇、也是挑战,大有可为。对中国而言,此次能源革命是一项巨大的系统工程,不仅是一次行业革命,更是对习近平总书记就推动能源生产和消费革命提出的“四个革命,一个合作”能源战略的深化实践,对推进现代化进程及实现“两个一百年”奋斗目标的意义重大。中国有体制优势、资源优势、市场优势,完全可以成为世界能源革命的引领者,在“百年未有之大变局”中实现破局,走出一条新道路,为实现人类对美好生活的追求提供更坚强的保障。(作者系中国大唐集团有限公司党组副书记)

关键字:大唐集团 储能 氢能

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