“我們?yōu)榍嗪Ｊ≈贫四茉磻?zhàn)略2050咨詢報(bào)告。要為青海建立完全擺脫化石能源的綠色能源格局，就需要地?zé)崂眉夹g(shù)、大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)、遠(yuǎn)距離大容量輸電技術(shù)、分布式能源系統(tǒng)、新型光電材料、先進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行控制等技術(shù)的發(fā)展，而其中儲(chǔ)能技術(shù)是重要環(huán)節(jié)，特別是我們研發(fā)的壓縮儲(chǔ)能技術(shù)，在青海已經(jīng)有示范應(yīng)用。不僅可以‘撫平’可再生能源發(fā)電的隨機(jī)波動(dòng)性，提高并網(wǎng)能力，還可以削峰填谷、節(jié)約能源。”10月11日，清華大學(xué)電機(jī)系教授、青海大學(xué)能源光伏產(chǎn)業(yè)中心主任梅生偉在“2016全球華人電氣與能源工程師大會(huì)暨能源互聯(lián)網(wǎng)裝備技術(shù)高峰論壇”上表示。

合理“退火”需以儲(chǔ)能技術(shù)作支撐

“目前，我國(guó)在走可再生能源發(fā)展道路，讓可再生能源逐步進(jìn)入主力能源的行列，并且降低其發(fā)電成本，這已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。”國(guó)務(wù)院參事、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)石定寰表示。

“為青海制定能源戰(zhàn)略2050，也是依靠其獨(dú)特的能源資源優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。青海省可再生能源儲(chǔ)量豐富，太陽能理論裝機(jī)30億千瓦，風(fēng)能可利用小時(shí)數(shù)為3500～5000小時(shí)，水能理論蘊(yùn)藏2187萬千瓦。當(dāng)?shù)鼐哂型暾墓夥a(chǎn)業(yè)鏈，并且鼓勵(lì)低碳環(huán)保的可再生能源。”梅生偉表示。

不僅如此，通過借鑒德國(guó)、丹麥等國(guó)先進(jìn)的可再生能源發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，最終確定了青海省完全擺脫化石能源依賴的綠色能源發(fā)展理念。第一階段(2015～2025年)要大力發(fā)展風(fēng)、光、水，將可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量占比提高到90%。第二階段(2025～2040年)，逐步關(guān)停火電，將可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量占比提高到95%。第三階段(2040～2050年)，完全擺脫化石燃料，全部依賴可再生能源發(fā)電。

那么問題也隨之而來，如何合理“退火”，提高可再生能源發(fā)電裝機(jī)的占比?據(jù)梅生偉介紹，目前，青海省火電裝機(jī)402萬千瓦，除發(fā)電外，火電還擔(dān)負(fù)著調(diào)峰調(diào)頻、備用容量、黑啟動(dòng)等功能。將這402萬千瓦的火電裝機(jī)進(jìn)行容量替代，需要光伏、風(fēng)電、光熱、水電等協(xié)同發(fā)展。而其調(diào)峰調(diào)頻等功能替代則需要可再生能源與大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

未來，青海將著力構(gòu)建合理的綠色能源供需格局與模式、發(fā)展大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)平抑可再生能源發(fā)電的不確定性和先進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)保障可再生能源接入的安全可靠。

對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能進(jìn)行兩方面改進(jìn)

目前，在大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)中，壓縮空氣儲(chǔ)能以其大功率、大容量受到青睞。但是其劣勢(shì)是空氣能量密度低。“因此，我們研發(fā)出非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能，并進(jìn)行了示范。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行過程中無燃燒、零碳排，是一種大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)。”梅生偉介紹。

在非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)青海省光熱資源豐富的優(yōu)勢(shì)，又進(jìn)行了改進(jìn)，研發(fā)出光熱復(fù)合100千瓦壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。梅生偉表示：“該系統(tǒng)進(jìn)行了兩方面的改進(jìn)。一是在儲(chǔ)熱介質(zhì)方面的改進(jìn)，由水到高溫導(dǎo)熱油的改進(jìn)。將光熱技術(shù)與壓縮空氣儲(chǔ)能結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全程非補(bǔ)燃、無燃燒。開發(fā)了基于先進(jìn)電力電子技術(shù)的高速透平發(fā)電技術(shù)，通過高溫蓄熱技術(shù)，提高系統(tǒng)儲(chǔ)能效率，可達(dá)50%以上。二是儲(chǔ)氣方式方面的改進(jìn)，從壓力容器改為管線鋼，大幅降低了儲(chǔ)氣系統(tǒng)的工程造價(jià)，促進(jìn)了該儲(chǔ)能系統(tǒng)的工程化應(yīng)用。”

目前，已在青海德令哈建立1萬千瓦壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。儲(chǔ)能容量補(bǔ)貼每年約為240萬元，在吸收棄光電收益方面，若按照每年工作300個(gè)周期計(jì)算，則年直接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)1080萬元。將兩方面的效益相加，年直接經(jīng)濟(jì)效益為1320萬元，預(yù)計(jì)8到9年就可收建設(shè)成本。

“未來，針對(duì)青?，F(xiàn)有的光伏電站的棄光問題，建設(shè)配套壓縮空氣儲(chǔ)能，可消納棄光，同時(shí)提高光伏發(fā)電利用率。將壓縮空氣儲(chǔ)能納入光伏電站整體建設(shè)，創(chuàng)建光儲(chǔ)一體、發(fā)存結(jié)合的新型高效光伏電站。以壓縮空氣儲(chǔ)能為技術(shù)推手，構(gòu)建青海2050綠色能源格局。”梅生偉給出了這樣的預(yù)測(cè)。

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