中國儲能網(wǎng)訊：2021年，能源危機(jī)席卷大半個地球，許多地區(qū)遭遇能源供應(yīng)中斷，能源價格也創(chuàng)下歷史新高。這一年，聯(lián)合國氣候變化大會第26屆締約方會議在格拉斯哥舉行，會上，為應(yīng)對氣候變化制定行動議程的工作也遭遇困難——但仍然取得了一些突破。對全球電力部門而言，可負(fù)擔(dān)性、可靠性和可持續(xù)性幾乎從未像2021年這般同時受到全球關(guān)注。
展望未來，電力部門既面臨這三重要求，又要努力脫碳，這對市場參與者而言既是巨大挑戰(zhàn)，也是重大機(jī)遇：全球現(xiàn)役發(fā)電機(jī)組有55%依靠化石燃料運行，許多清潔技術(shù)解決方案（如電池儲能和海上風(fēng)電）仍在逐步成熟完善，電力的應(yīng)用范圍正擴(kuò)大到汽車運輸和制氫等領(lǐng)域，到2050年，全球總電力需求可能比現(xiàn)在高2至2.5倍。
如若電力部門真能引領(lǐng)一場全面的全球能源轉(zhuǎn)型，那么根據(jù)埃信華邁（IHS Markit）提出的其中一個深度脫碳情景，2021-2050年間全球可能需要增加約280億千瓦的清潔發(fā)電能力，也就是年均新增清潔發(fā)電容量要比過去10年的年均水平高出5.5倍，實現(xiàn)這一目標(biāo)所需的總投資額約為30-40萬億美元。
埃信華邁（IHS Markit）最近發(fā)布了一份題為《繼2021年全球能源危機(jī)與氣候談判之后，電力行業(yè)脫碳面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)與機(jī)遇》的報告，其中討論了與電力部門脫碳相關(guān)的四個基本主題：
1、構(gòu)建富有韌性的清潔能源供應(yīng)鏈
在完全脫碳的情景下，太陽能、風(fēng)能和電池技術(shù)的多樣化供應(yīng)鏈相對于目前而言可能需要增加4到45倍（見圖1）。這本就頗具挑戰(zhàn)，而礦產(chǎn)稀缺、加工能力和勞動力短缺以及區(qū)域瓶頸等因素則令實現(xiàn)這一目標(biāo)難上加難。然而，隨著清潔能源的擴(kuò)張，世界各地可能會涌現(xiàn)出數(shù)量更多、分布更廣的技術(shù)中心，這有助于最大限度地減少瓶頸、提升韌性。刺激清潔能源需求能帶來市場確定性，并推動資本密集型供應(yīng)鏈投資。例如，歐盟委員會承諾到2030年建設(shè)6000萬千瓦海上風(fēng)電項目，到2050年，這一數(shù)字將進(jìn)一步達(dá)到3億千瓦。此外，設(shè)備制造過程中的循環(huán)回收可以減輕原材料開采和加工的壓力。例如，在美國，有幾個州業(yè)已實施或正在考慮相關(guān)的激勵措施或強(qiáng)制性規(guī)定來促進(jìn)材料的可持續(xù)管理。
2、確保電力供應(yīng)可靠性
風(fēng)能和太陽能資源具有間歇性特點，此類技術(shù)的高度滲透將給脫碳化電力系統(tǒng)的可靠性帶來考驗，尤其是在氣候變化造成極端天氣增多的情況下?？煽啃砸?guī)劃變得越發(fā)復(fù)雜。清潔可靠的發(fā)電技術(shù)需要更多的投資來降低成本，在此類技術(shù)真正實現(xiàn)低成本發(fā)電之前，保持現(xiàn)有的高可靠性、低排放設(shè)施繼續(xù)運行是有好處的。例如，在日本，新起草的能源政策草案旨在到2030年前將核電在整個發(fā)電結(jié)構(gòu)中的占比維持在20%至22%。補(bǔ)償機(jī)制可以逐漸轉(zhuǎn)向以多種多樣的手段獎勵零碳、穩(wěn)定且靈活的電源，包括提高分區(qū)和分時價格粒度、實施稀缺性定價機(jī)制來準(zhǔn)確反映電力系統(tǒng)狀況，以及為輔助服務(wù)、需求響應(yīng)和儲能提供補(bǔ)償（見圖2）。例如，印度正在啟動輔助服務(wù)市場，并允許儲能解決方案參與其中。
3、擴(kuò)大并升級輸配電網(wǎng)絡(luò)
電力網(wǎng)絡(luò)很難適應(yīng)可變和分布式可再生能源的輸配電要求：許多國家的電網(wǎng)都很陳舊，它們原是為大型可調(diào)度電源設(shè)計的，而新線路往往要耗時多年方能建成，并且收入結(jié)構(gòu)往往與新需求相脫節(jié)。要想改變這種情況，在政策規(guī)劃中統(tǒng)籌協(xié)調(diào)電網(wǎng)建設(shè)與可再生能源發(fā)展可大幅降低脫碳成本。例如，澳大利亞正在開發(fā)多個稱為“可再生能源區(qū)”的地區(qū)，由各州支持基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。收入機(jī)制可以不斷發(fā)展，以滿足新出現(xiàn)的系統(tǒng)平衡需求。例如，在中國，電價改革已經(jīng)開始暴露出通常情況下并不透明的電網(wǎng)公司成本結(jié)構(gòu)。最后，數(shù)字化電網(wǎng)可以更好地利用可再生能源和分布式能源的運行特點，包括分布式發(fā)電接近需求中心的特點，或者可再生能源幾乎可瞬間降低輸出的能力。
4、協(xié)調(diào)可再生能源行業(yè)與土地和社區(qū)的關(guān)系
可再生能源通常是分散的，因此大規(guī)模開發(fā)此類能源會在土地使用方面與其他經(jīng)濟(jì)、社區(qū)和環(huán)境利益主體形成競爭。這種競爭還會因土地用途變化而導(dǎo)致溫室氣體排放。針對這一問題制定解決方案將有賴于多層次的治理，必須統(tǒng)籌考慮土地管理和社區(qū)參與的地方特點。例如，在智利，生活在能源密集地區(qū)的社區(qū)可享受較低的能源價格及其他社會福利。與此同時，印度正計劃在貧瘠、荒蕪或無人地區(qū)建設(shè)風(fēng)光互補(bǔ)園區(qū)。政府政策可以有針對性地瞄準(zhǔn)那些能以可再生能源最大程度替代碳基能源的地點。此外，提高單位土地發(fā)電量的技術(shù)、將發(fā)電轉(zhuǎn)移到海上的技術(shù)以及將多種經(jīng)濟(jì)活動集中于一處的技術(shù)都可以擴(kuò)大資源的獲取。一些人口稠密的地區(qū)，如韓國和印度尼西亞，已經(jīng)在考慮建設(shè)漂浮式光伏電站，使之成為繼屋頂光伏和地面光伏之后的“第三支柱”。
盡管電力行業(yè)面臨深度脫碳的重大挑戰(zhàn)，但克服這些挑戰(zhàn)的過程也將為價值鏈上的公司帶來新的商機(jī)。政府出臺政策鼓勵企業(yè)開發(fā)清潔能源項目，可激發(fā)相關(guān)解決方案大量涌現(xiàn)，進(jìn)而提高設(shè)備生產(chǎn)能力、降低供應(yīng)鏈成本并加快技術(shù)進(jìn)步，而所有這些又會進(jìn)一步促進(jìn)更多支持清潔能源發(fā)展的政策落地。如此，政府部門與企業(yè)可共同推動相關(guān)解決方案發(fā)展、攜手打造“清潔能源發(fā)展的良性循環(huán)”。
