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中國工程院院士杜祥琬:東部城市要從能源“消費者”變?yōu)椤爱a(chǎn)消者”

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:中國能源報 發(fā)布時間:2019-05-03 瀏覽:

展望未來,可以將集中式的智能電網(wǎng)和分布式發(fā)電為基礎的微網(wǎng)相結合,進行雙向互動。東部不僅是電力的消費者,同時也成為電力的生產(chǎn)者。希望東部帶頭、城市帶頭,推進中國能源轉型,抓住新常態(tài)的新機遇,實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境雙贏和健康、可持續(xù)發(fā)展。

中國能源報:從全國能源布局來看,我國能源轉型的關鍵和核心問題是什么?

杜祥琬:我認為,能源轉型首先需要轉變觀念,要減輕西電東送的壓力和北煤南運的壓力。這種轉變勢在必行,是必然的能源轉型方向,也是根據(jù)我們國情應該考慮的問題。

我長期以來是支持西電東送的,而且現(xiàn)在認為西電依然還要東送。但是觀念需要轉變,要增加東部地區(qū)的自產(chǎn)能源比例,減輕西電東送的壓力,在戰(zhàn)略的指導下認真規(guī)劃包括東部在內(nèi)的全國電力和能源布局,包括源、網(wǎng)、荷、儲、管、服等方面。

長期以來,東部是我國能源的主要消耗區(qū),西部、北部能源資源豐富,東部能源主要靠西部解決。但是我最近研究發(fā)現(xiàn),東部地區(qū)也有很多能源資源,然而利用比例還是很低。如果將來中東部能源以自給為主,西電東送為輔,節(jié)能提效優(yōu)先,讓東部發(fā)展電源,西部發(fā)展經(jīng)濟和用電負荷,東部就能從能源“消費者”變?yōu)椤爱a(chǎn)消者”,有助于緩解中國發(fā)展不平衡、不充分的矛盾。

東部從能源“消費者”變?yōu)椤爱a(chǎn)消者”的能源發(fā)展思路符合電力轉型和能源革命的方向,有利于電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性、安全性、靈活性,也符合綠色、低碳、高效、安全、智慧的方向。

中國能源報:提高東部城市能源自給比例,可行性如何?

杜祥琬:我認為從資源、技術、經(jīng)濟三個方面來看,都具有可行性。

首先是資源可能性。中東部各省對外來電依賴程度高,自行發(fā)電用煤也基本來自北煤南運。數(shù)據(jù)表明,在考慮低風速區(qū)域的情況下,我國中東部地區(qū)風能資源技術可開發(fā)量共8.96億千瓦。水深在5-20米范圍內(nèi)的海上風電可開發(fā)量約2.1億千瓦,陸上和海上風電可開發(fā)資源量共計約11億千瓦。

在太陽能方面,中東部地區(qū)集中式光伏電站可開發(fā)的潛力是3.58億千瓦,分布式光伏裝機的潛力是5.31億千瓦,包含光伏建筑一體化在內(nèi),共計近9億千瓦。中東部房屋建筑面積大約10萬平方公里,如果2050年總用電量的1/4由光伏產(chǎn)生,所需要安裝面積大約是中部東部現(xiàn)有房屋面積1/4。中東部目前已經(jīng)開發(fā)的風和光占了可開發(fā)資源量小于1/10,大多數(shù)還未開發(fā),加上生物質(zhì)能、地熱能、東部特有的海洋能等等,東部地區(qū)可再生能源資源潛力非常大。

第二是技術可行性。光伏和風能可再生能源技術可行性已經(jīng)基本解決,技術也在不斷進步。但是光和風是間歇性的,規(guī)?;l(fā)展要跟儲能相結合,而儲能技術進步也很快,成本降低很快。與此同時,火電靈活性改造為太陽能、風能調(diào)峰,再加上東部網(wǎng)絡和信息技術、智能化技術、大數(shù)據(jù)、云計算等等迅速發(fā)展,這些都為東部地區(qū)發(fā)展可再生能源提供了技術基礎。

當然,如果只有資源和技術而沒有經(jīng)濟可行性,東部能源轉型也難以可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)濟高成本曾經(jīng)是制約可再生能源的發(fā)展因素之一,但是這些年成本下降很快,從1980年到2013年風電成本降了90%,2020年將與煤電相當,并且還在進一步下降。可以說可再生能源發(fā)電成本已經(jīng)進入了化石燃料的成本區(qū)間。

而從全球能源投資來看,投資重點已從煤炭逐步轉向可再生能源,2017年全球可再生能源投資超出其他能源兩倍以上,這是方向性的指標。

因此,從資源可能性、技術可行性、經(jīng)濟可行性等方面,東部各省完全有可能做到能源較高比例的自給。比例具體能達到多少,各個地方要因地制宜,且并不排斥與西電東送相結合。

中國能源報:據(jù)您觀察,國際上有哪些能源高負荷城市進行本地供應的類似案例?

杜祥琬:以德國為例,德國的風能和太陽能資源密度并不是非常大,并且沒有西電可以東送,它的能源供應靠什么?德國規(guī)劃了2025年40%-45%電力來自可再生能源,2035年電力55%-60%電力來自可再生能源。目前德國每平方公里平均裝機風電150千瓦,而我們東南幾省平均值只有20千瓦左右,比德國少了七八倍,所以我國東部還有很大的潛力。

日本的能源自給率極低,沒有西電可以東送,也沒有北煤可以南運,但日本也在應對氣候變化,進行能源轉型。日本出臺了能源革新戰(zhàn)略,提出了多元化、脫碳化、分散化、數(shù)字化的“四化”,靠的是虛擬電廠和節(jié)能。美國也鼓勵太陽能供電,家庭自戶用光伏發(fā)電已經(jīng)達到1000萬戶,有些州政府很積極地進行補貼。

中國能源報:在您的實地調(diào)研中,國內(nèi)有哪些東部城市和地區(qū)已經(jīng)在能源本地供給方面開展了較好的實踐?

杜祥琬:浙江省嘉興市和湖州市這兩個城市目前在能源自給方面推進較好。我注意到,湖州正在推進“家庭屋頂光伏計劃”,力爭到2020年建成10萬戶家庭屋頂光伏,屆時該市煤電裝機占比要降到37%,這是很大的進步,我認為該計劃在浙江具有普適性。而嘉興的能源來源既有核電,又有光伏和風電等,有信息平臺支撐能源系統(tǒng)整合,能源結構中非化石能源占的比例相當高。這些城市的做法具有借鑒價值,江蘇、浙江、山東等省份將來都能夠做到高比例自給。

東部很多地區(qū)也建設了分布式光伏項目,將集中式智能電網(wǎng)和分布式發(fā)電為基礎的微網(wǎng)網(wǎng)絡相結合,二者雙向互動。分布式的能源將來以什么樣的條件和形態(tài)呢?就是虛擬電廠。虛擬電廠將分布式光伏結合儲能,再加上大數(shù)據(jù)智能化的管理,把源、儲、調(diào)、用統(tǒng)管起來,是一個“智能大管家”。

展望未來,如果東部地區(qū)的分布式能源發(fā)展起來,東部就不僅是電力的消費者,同時也成為電力的生產(chǎn)者,提高東部地區(qū)能源自給比例應該得到國家的重視和發(fā)展。

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關鍵字:能源

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