國(guó)家電投黨組書(shū)記、董事長(zhǎng)錢(qián)智民表示，中國(guó)新能源裝機(jī)從2003年的55萬(wàn)千瓦增至當(dāng)前的9億千瓦，20年內(nèi)增長(zhǎng)了1636倍。在最新一輪能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中，我國(guó)已搶占先機(jī)。“據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，全球十大光伏生產(chǎn)企業(yè)中我國(guó)占8個(gè)，全球十大風(fēng)機(jī)整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)我國(guó)占6個(gè)，全球十大動(dòng)力電池的生產(chǎn)企業(yè)我國(guó)也占6個(gè)。”
“電力行業(yè)持續(xù)低碳轉(zhuǎn)型，當(dāng)前非化石能源裝機(jī)14.6億千瓦，占總裝機(jī)的比例為52.4%。其中，水電裝機(jī)4.2億千瓦，風(fēng)電近4億千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電5.2億千瓦，連續(xù)多年位居全球第一。”中電聯(lián)黨委書(shū)記、常務(wù)副理事長(zhǎng)楊昆介紹。
“從低碳環(huán)保角度而言，從地下開(kāi)采到使用燃燒，化石能源均產(chǎn)生巨大污染。同時(shí)，煤炭、石油的儲(chǔ)量有限且分布極不均勻。比如，全世界煤炭?jī)?chǔ)量前五位的國(guó)家占據(jù)了全球煤炭總量的74%。與之相比，可再生能源分布相對(duì)均勻，但主要問(wèn)題是間歇性和不穩(wěn)定性，因此未來(lái)的能源安全，特別是我國(guó)的能源安全要靠科技創(chuàng)新來(lái)解決。”錢(qián)智民說(shuō)。
未來(lái)，新型電力系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是由火電為基礎(chǔ)的電源轉(zhuǎn)為風(fēng)光水核為基礎(chǔ)的電源，風(fēng)光發(fā)電占電源的80%，占電量的70%，且集中式和分布式電源相結(jié)合。在這樣的電力系統(tǒng)中，可統(tǒng)一調(diào)度的電源容量不足是電網(wǎng)面臨的最大問(wèn)題。
中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任江億舉例，在新型電力系統(tǒng)的電源結(jié)構(gòu)中，我國(guó)中東部地區(qū)可統(tǒng)一調(diào)度的火電、水電僅占電源容量的10%左右，僅為最大負(fù)載的30%左右；能夠維持基荷的“核電+外來(lái)電”不超過(guò)最大負(fù)載的15%-20%，抽水蓄能、空氣壓縮、集中的液流電池僅可提供最大負(fù)載的20%。“尚缺少相當(dāng)于最大負(fù)載約30%的可調(diào)節(jié)電源，缺少50%風(fēng)光電峰值的消納。”
除了主電網(wǎng)，配電網(wǎng)同樣面臨挑戰(zhàn)。“在分布式光伏快速發(fā)展階段，配電系統(tǒng)線路、變壓器反向過(guò)負(fù)荷，節(jié)點(diǎn)過(guò)電壓等問(wèn)題日益加劇，如何應(yīng)對(duì)未來(lái)更高比例的分布式電源接入？當(dāng)前，新型儲(chǔ)能系統(tǒng)快速發(fā)展，共享儲(chǔ)能等應(yīng)用模式積極探索，如何經(jīng)濟(jì)可行、技術(shù)可靠地解決配電系統(tǒng)線路、節(jié)點(diǎn)等局部面臨的問(wèn)題？未來(lái)全社會(huì)用電量將翻倍，配電系統(tǒng)建設(shè)改造難度顯著加大，如何通過(guò)提升配電系統(tǒng)資產(chǎn)利用率水平，避免再造一張網(wǎng)以便滿足負(fù)荷需求？”中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)電氣自動(dòng)化與信息工程學(xué)院院長(zhǎng)王成山連續(xù)發(fā)問(wèn)。也有專家指出，隨著電動(dòng)汽車快速發(fā)展、續(xù)航里程加大，未來(lái)“超充”將成為用戶的追求，也將給配電網(wǎng)帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。
多重挑戰(zhàn)之下，我國(guó)能源安全亟需各類創(chuàng)新技術(shù)。當(dāng)前，一大批新型能源技術(shù)正加快發(fā)展，以人工智能、5G大數(shù)據(jù)為代表的新一代信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)正與電力技術(shù)融合發(fā)展。
針對(duì)主電網(wǎng)電源容量不足，江億分析，目前負(fù)荷周邊的火電、水電都可以作為旋轉(zhuǎn)備用電源，其容量十倍于負(fù)載側(cè)+風(fēng)光點(diǎn)的不確定功率。“‘光儲(chǔ)直柔’+充電樁可有效補(bǔ)充可調(diào)電源不足的問(wèn)題。到2050年，我國(guó)將有3億輛以上的非商用電動(dòng)車，日儲(chǔ)電量可達(dá)150億千瓦時(shí)。同時(shí)將‘光儲(chǔ)直柔’配電接入建筑配電的充電樁系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)柔性用電，也可補(bǔ)足旋轉(zhuǎn)備用電源不足的缺口。”
配電網(wǎng)則可利用微電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)。“分布式光伏快速發(fā)展，要求配備大量?jī)?chǔ)能 （10%-20%），將儲(chǔ)能系統(tǒng)與光伏、負(fù)荷組成各種層級(jí)的微電網(wǎng)，在幾乎不增加建設(shè)成本的情況下，可大幅提高光伏接納能力，緩解波動(dòng)影響，降低電網(wǎng)建設(shè)投資。”王成山認(rèn)為，在多種積極因素驅(qū)動(dòng)下，微電網(wǎng)將進(jìn)入快速發(fā)展期，多能互補(bǔ)、交直流混聯(lián)、微電網(wǎng)集群等都將快速發(fā)展。以微電網(wǎng)為基本單元的新型配電系統(tǒng)末來(lái)可期，裝備模塊化、接口標(biāo)準(zhǔn)化、控制芯片化、運(yùn)維智能化將是微電網(wǎng)市場(chǎng)化的關(guān)鍵。
