周济 牛站奎：稳定按需输出是新能源发展的关键

在控碳、不控能这一核心理念的指导下，实现“双碳”战略目标的核心路径是提高新能源在能源消费中的占比，同时降低化石能源的消费比例。尽快形成以新能源消费为主，化石能源消费为辅的新的能源消费格局。其重头戏是大力发展“风、光”等新能源以代替火电等传统能源，毕竟现阶段化石能源排放的二氧化碳大约还占我国温室气体排放总量的72%。

所以在政策的指引下，以“风、光”为代表的清洁能源发电快速发展。2010年，清洁能源发电量占全国全年发电量的17%，煤电发电量占全国全年发电量的74%，截至2020年底，清洁能源发电量占全国全年发电量的32%，煤电发电量占全国全年发电量的61%。近两年，中央要求各地风电、光电积极并网，应并尽并，同时关闭了一些火电机组，风光发电的装机总量、并网量和实际发电量都快速增加。

从总体装机容量上看，我国的发电能力都是很强的。但是今年局部地区还是出现了电力供应紧张的局面，第三季度更为严重，多地出现居民区拉闸限电的情况。部分原因是煤炭价格的暴涨，导致火电厂生产积极性不高，根本原因还是风、光发电对用电需求调节能力不强。目前人类还不具备电网侧超大规模的储能能力，大部分电网设计都是现发现用，发电量和输出量要相匹配。风电和光电受自然条件的限制在很多时候无法保证发电量按照实际需求稳定输出，供电多了电网承受不住，供应少了，满足不了用电需求。这就导致电网调峰出现困难，进而出现装机容量有，但是需要的时候发不出来电的情况。而火力发电最大的优势就是能够根据电网需求控制调整发电能力，所以在今年电力紧张的时候，中央会出台火电机组“应发尽发”的政策。截至2021年8月份，火力发电量占全国发电总量的比例上升到71.85%。由此可以看出，在电力供应中，尤其是电力调峰时，新能源的调峰能力还比较弱，还得依靠火电。

即使有再多的问题，短期内我们还是要大力发展风光能源。首先，发展新能源增加新能源在能源消费中的比重是实现“双碳”目标最有效的途径。中国地域辽阔，“风光”资源丰富，有潜力布设大规模集中式“风光”发电场。而除了大规模发展风光发电之外，还没有一个更好的方式来大量的替代化石能源。同时，风光发电的全产业技术已经相当成熟和完备，发电成本出现大幅下降。其次，风电和光电成功取代火力发电的供电主体地位的关键是供电的稳定性，随着技术的进步这些问题应该会逐步解决。可以看出，风光发电是否可以稳定、按需的输出，是其能否成为主流能源的一个核心关口。当然，最好的状态是新能源发电可以实现稳定、按需输出，或者我们有能力在发电多的时候把电存起来，留到发电量不足的时候使用。

要有效解决这种问题，着力点在储能和智能电网的建设。

储能技术的出现在一定程度上弥补了风电与光电供应不稳定的劣势。风力与太阳能发的电一部分直接通过电网被消耗掉，一部分储存起来，在用电高峰期把这部分电释放出来，以达到调峰的目的。这样就可以把火电供应控制在一定的水平，随着风力与太阳能发电装机量的提升，火电装机量会实现平缓的下降，从而避免出现像今年火力发电量上下剧烈波动的情况。所以，要大力发展储能产业，综合利用电化学储能、抽水蓄能、“液态阳光”（包括清洁能源制氢）等多种储能手段。目前大规模投资电网侧储能场的成本还比较高，但是随着规模的扩大和技术的发展，成本已经在快速降低。

在发展储能的同时，也要加快智能电网建设的速度。目前电网只能承受15%左右的非稳定电源。在大规模储能实现困难的情况下，提高电网的非稳定电源承载能力是尤为重要的。因此，要建设新型电力系统，提升电力系统的灵活性与稳定性，在抗非稳定供电方面具有更加出色的表现，以承受风光不稳定发电对电网造成的冲击。

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