中國儲能網(wǎng)訊：“目前，風(fēng)電已進(jìn)入了新的發(fā)展階段，不僅要重視提高單機(jī)容量，降低建設(shè)成本，更要重視設(shè)備的可靠性，特別是要減少間歇性和隨機(jī)性的影響，使風(fēng)電真正成為可以替代傳統(tǒng)能源的技術(shù)?！痹趧倓傞]幕的“第三十六屆全國風(fēng)能裝備行業(yè)年會暨產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”上，中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會副會長史立山就新能源發(fā)展的突破方向和突破風(fēng)電間歇性和隨機(jī)性制約提出了自己的思考。
全國人大剛剛通過的《能源法》明確了優(yōu)先開發(fā)利用可再生能源的法律地位，并提出加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，推進(jìn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造和智能微電網(wǎng)建設(shè)，提高電網(wǎng)對可再生能源的接納、配置和調(diào)控能力的法制要求，為可再生能源的高質(zhì)量發(fā)展提供了法律保障，還通過明確非化石能源中長期目標(biāo)、可再生能源最低比重目標(biāo)等制度安排，加速推動化石能源向可再生能源的轉(zhuǎn)變，《能源法》的實施將進(jìn)一步推動可再生能源的持續(xù)健康發(fā)展。
過去20年，我國新能源發(fā)展取得了輝煌的成就，發(fā)電裝機(jī)持續(xù)增長，產(chǎn)業(yè)體系不斷完善，建設(shè)成本大幅下降。到2023年底，我國風(fēng)光發(fā)電裝機(jī)為11.5億千瓦，占全球風(fēng)光電裝機(jī)的47%，占全部發(fā)電裝機(jī)的36%，是僅次于煤電的第二大電源，為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和有效應(yīng)對氣候變化做出了積極的貢獻(xiàn)，為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)奠定了良好的基礎(chǔ)。
目前僅就價格而言，新能源已成為最具競爭力的發(fā)電技術(shù)，但也必須認(rèn)識到，新能源發(fā)電的利用系統(tǒng)成本仍然很高。近年來新能源的快速發(fā)展是依托在傳統(tǒng)能源補償基礎(chǔ)上的，新能源發(fā)電主要為電力系統(tǒng)提供電量，電力系統(tǒng)的電力平衡是由傳統(tǒng)能源發(fā)電保障的。常規(guī)能源發(fā)電的調(diào)節(jié)補償能力是有限的，新能源簡單發(fā)電上網(wǎng)的模式是不可持續(xù)的。
如何解決好新能源發(fā)電的間歇性和波動性，是今后新能源發(fā)展的必須解決的核心問題。新能源發(fā)展必須要從過去主要依靠傳統(tǒng)能源發(fā)電補償運行，向“風(fēng)光儲用融合、源網(wǎng)荷儲聯(lián)動”、可獨立承擔(dān)能源供應(yīng)任務(wù)的利用模式轉(zhuǎn)變，構(gòu)建以新能源為主體的新型能源技術(shù)體系和管理制度。
新能源發(fā)展的突破方向
能源轉(zhuǎn)型是今后能源發(fā)展的重要任務(wù)，加快新能源發(fā)展是能源轉(zhuǎn)型的根本措施，必須認(rèn)真分析評價新能源發(fā)展面臨的形勢和任務(wù)，采取更加有效的措施，推動新能源的規(guī)?；l(fā)展。根據(jù)能源資源特性和電力市場需求特點，今后新能源發(fā)展應(yīng)從三個方面實現(xiàn)更大突破：
一是要加強水風(fēng)光基地建設(shè)。在西南水電資源基地地區(qū)，積極推進(jìn)以水電為基礎(chǔ)的流城水風(fēng)光一體化開發(fā)，形成可有效調(diào)節(jié)的可再生能源供應(yīng)基地。我國的大江大河集中在西南地區(qū)，均已形成在完善的流域水電基礎(chǔ)，流域水電具有良好的調(diào)節(jié)性能，以流域水電基地為基礎(chǔ)，建設(shè)水風(fēng)光儲一體化基地，對加快風(fēng)光資源開發(fā)并形成可靠電力供應(yīng)基地非常重要。
二是更加重視海上風(fēng)電發(fā)展。在東部沿海地區(qū)，加快建設(shè)以海上風(fēng)電、核電和抽水蓄能合理組合的清潔能源供應(yīng)基地。東部地區(qū)是我國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，能源需要求大，電力市場方闊，而海上風(fēng)能資源豐富，資源相對穩(wěn)定，利用小時與水電的利用小時相當(dāng)，特別是沿海是我國核電建設(shè)重點地區(qū)，已形成多個核電基地，再加上必要的抽水蓄能配合，東部沿海地區(qū)可形成穩(wěn)定的清能源基地，能有效滿足東部地區(qū)對清潔能源的需要。
三是優(yōu)化風(fēng)光大基地建設(shè)。在西北地區(qū)，積極探索以風(fēng)光儲合理組合的沙戈荒新能源供應(yīng)基地建設(shè)。西北地區(qū)風(fēng)光資源豐富，是新能源發(fā)展的重點地區(qū)。目前，基地采取的是風(fēng)光火打捆外送的模式，由火電機(jī)組承擔(dān)調(diào)節(jié)新能源波動性的任務(wù)。今后要努力提高外送通道中新能源發(fā)電的比重，建設(shè)規(guī)?；膬δ茉O(shè)施，如以熔鹽儲能為主的儲熱加汽輪機(jī)發(fā)電方式，把大量的只有中午時段可發(fā)電的光伏發(fā)電，通過電轉(zhuǎn)熱的熔鹽儲能方式轉(zhuǎn)化為可調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電，逐步減少燃煤發(fā)電的比重，不僅能解決風(fēng)光發(fā)電的間歇性問題，還能增加電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量，保障電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
開拓風(fēng)電利用新領(lǐng)域、新模式
風(fēng)電是新能源的重要組成部分，與光伏發(fā)電技術(shù)相比，風(fēng)電的間歇性和隨機(jī)性要小的多，但風(fēng)電本身也不能作為有效電源使用。如何提高風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定性和可靠性，應(yīng)該成為今后風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視的事項。長期以來，風(fēng)電的技術(shù)進(jìn)步主要體現(xiàn)在風(fēng)電設(shè)備制造方面，突出表現(xiàn)為，風(fēng)電設(shè)備的制造能力顯著增強，單機(jī)容量不斷增大，單位千瓦的生產(chǎn)成本大幅下降，出現(xiàn)了明顯的產(chǎn)能過剩和行業(yè)“內(nèi)卷”現(xiàn)象，成為近年來風(fēng)電行業(yè)最關(guān)心的熱點問題，也給產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展帶來了隱憂。
突破風(fēng)電制造企業(yè)的過度競爭狀態(tài)，除了加強行業(yè)自律，更重要的是要通過技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，以高質(zhì)量發(fā)展為根本出發(fā)點，以不斷提高新能源在能源消費中的比重為目標(biāo)，著力突破風(fēng)電的間歇性和隨機(jī)性制約，不斷開拓風(fēng)電利用的新領(lǐng)域和新模式。
一是通過適當(dāng)?shù)膬δ芗夹g(shù)配置，提高風(fēng)電的保證能力。受風(fēng)能資源的影響，陸上風(fēng)電的利用小時總體偏低，發(fā)電保證能力低，應(yīng)通過與儲能技術(shù)合理匹配，提高風(fēng)電的保證能力。儲能技術(shù)是今后伴隨新能源發(fā)電的重要技術(shù)，由于缺乏清晰的利用模式，目前新型儲能設(shè)施建設(shè)模式主要是抽水蓄能電站模式的簡單延伸，在電網(wǎng)側(cè)建設(shè)集中的儲能設(shè)施，這是近來新型儲能發(fā)展明顯加快的主要原因。新能源的特點是資源分散，新型儲能發(fā)展要適應(yīng)這種特點，在發(fā)電側(cè)與電源建設(shè)相結(jié)合，形成更穩(wěn)定的、可調(diào)節(jié)的電源參與電力市場的競爭，應(yīng)該是新型儲能發(fā)展的方向之一。當(dāng)然，這并不是要求風(fēng)電強配儲能，而要是在管理制度上進(jìn)行調(diào)整，對風(fēng)電運行提出清晰要求，由建設(shè)單位自主決策。風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)要做好這些方面的研究和布局。
二是重視深水風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展。海上風(fēng)電是未來風(fēng)電發(fā)展的最重要領(lǐng)域，海上風(fēng)電將會突破新能源間歇性和隨機(jī)性的制約，成為可穩(wěn)定滿足發(fā)電需要的新能源技術(shù)。海上風(fēng)電必將走向深水海域，設(shè)計和建造適應(yīng)深水環(huán)境的浮式風(fēng)電平臺，采用耐腐蝕、高強度的材料以適應(yīng)深水環(huán)境的挑戰(zhàn)，開發(fā)遠(yuǎn)程監(jiān)測、維護(hù)和維修技術(shù)，降低深水風(fēng)電的運維成本等，都是深水風(fēng)電需要重視并做好研究和試驗的工作。
三是風(fēng)電的智能化控制和管理。智能化是今后技術(shù)發(fā)展根本要求和主要特征，風(fēng)電場是由多臺風(fēng)電機(jī)組聯(lián)合而成的，風(fēng)電場管理不僅與氣象條件密切相關(guān)，而且與多臺風(fēng)電機(jī)組的協(xié)調(diào)運行相關(guān)，還涉及用電端的隨機(jī)變化，是非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。智能化控制和管理系統(tǒng)的應(yīng)用將會提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的效率和可靠性，利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析和建模技術(shù)，對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測、預(yù)測和優(yōu)化；應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法，實現(xiàn)智能化的發(fā)電調(diào)度、故障診斷和維護(hù)管理；通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測運行狀態(tài)的實時調(diào)整和故障排除等，都是風(fēng)電智能化控制和管理需要重視的內(nèi)容。
四是重視風(fēng)電的碳足跡管理。碳中和和可持續(xù)發(fā)展是全球能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵目標(biāo)，風(fēng)電是實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要技術(shù)，雖然風(fēng)電是公認(rèn)的綠色能源，但風(fēng)電設(shè)備制造、風(fēng)電建設(shè)和風(fēng)電場運行也仍然要消費化石能源，也要產(chǎn)生碳排放。通過技術(shù)創(chuàng)新和系統(tǒng)優(yōu)化，降低風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能耗，提高發(fā)電效率，是風(fēng)電行業(yè)節(jié)能降碳的重要措施。需要綜合考慮風(fēng)力發(fā)電項目的整個生命周期，評估其能源消耗、碳排放強度和對環(huán)境的影響，建立風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的碳足跡管理制度，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
未來，風(fēng)光儲融合發(fā)展和能源消費革命將成為規(guī)模化開發(fā)新能源和能源轉(zhuǎn)型的核心任務(wù)，風(fēng)電行業(yè)要不斷加強技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，進(jìn)一步開拓風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新局面，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
注：本文根據(jù)史立山在“第三十六屆全國風(fēng)能裝備行業(yè)年會暨產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”上的致辭錄音整理，略有刪改。
