特高壓未來應(yīng)以輸送清潔能源為主
目前的特高壓項(xiàng)目已經(jīng)顯現(xiàn)了洲際電能輸送的能力。但里夫金所構(gòu)想的洲際電網(wǎng)是輸送可再生能源,而目前的特高壓則是以輸送煤電為主、風(fēng)光電為輔。2014年度新疆外送電力中風(fēng)光電僅占17%,主要運(yùn)送的是哈密能源基地的煤電。煤電的遠(yuǎn)距離輸送雖然保障了華北地區(qū)的能源供應(yīng),有助于緩解華北地區(qū)的霧霾問題,但污染物的總量并沒有減低,只是在華北還是新疆排放的差別。目前規(guī)劃的國(guó)際特高壓項(xiàng)目中,葉爾科夫齊—河北霸州±800千伏特高壓直流工程的送端電源主要是俄羅斯阿穆爾州燒褐煤的葉爾科夫齊火電站,哈薩克斯坦埃基巴斯圖茲—南陽(yáng)±1100千伏特高壓直流工程的送端電源也是煤電。
在全球能源互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)期規(guī)劃中,中國(guó)利用特高壓從哈薩克等中亞國(guó)家輸入的應(yīng)該是光伏和風(fēng)電,從俄羅斯遠(yuǎn)東輸入的應(yīng)該是水電和北極的風(fēng)電。要想通過特高壓對(duì)風(fēng)電光伏進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,就需要依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)配套遠(yuǎn)距離、大容量的需求側(cè)響應(yīng)能力。這時(shí),特高壓電網(wǎng)不僅是電能輸送載體,而是通過“與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能移動(dòng)終端等相融合,成為我國(guó)未來的能源互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)清潔能源的大規(guī)模開發(fā)利用”。
能源互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量的需求側(cè)響應(yīng)
能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心目的是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),促進(jìn)以電力系統(tǒng)為核心的大能源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各類設(shè)備的信息交互,實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)與消耗的實(shí)時(shí)平衡。海量分布式設(shè)備的廣域協(xié)調(diào)和未來即插即用能夠?qū)崿F(xiàn)雙向互動(dòng)的分布式儲(chǔ)能,能夠提供遠(yuǎn)距離、大容量的需求側(cè)響應(yīng)能力。電動(dòng)車、家庭儲(chǔ)能、樓宇儲(chǔ)能、天然氣發(fā)電及電轉(zhuǎn)氣技術(shù)都將發(fā)揮積極作用。
巨量智能家居設(shè)備形成的分布式能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在能源互聯(lián)網(wǎng)中,家庭中的冰箱、空調(diào)、家庭儲(chǔ)能裝置所構(gòu)成的巨量智能家居形成規(guī)模龐大的分布式能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。試想,如果北京的數(shù)百萬個(gè)家庭的冰箱和空調(diào)以主動(dòng)或被動(dòng)的方式納入電力調(diào)度體系,其所構(gòu)成的需求側(cè)響應(yīng)能力是驚人的。
巨量電動(dòng)車形成的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)。交通行業(yè)是除發(fā)電行業(yè)之外的另一化石能源消耗大戶。2010年,交通運(yùn)輸行業(yè)占最終能源使用的27%。交通行業(yè)的最大減排潛力將是以電動(dòng)汽車為核心的電氣化交通體系。電動(dòng)汽車可以用作備用電源和移動(dòng)存儲(chǔ)器,在用電較少的時(shí)段進(jìn)行充電,在用電高峰時(shí)將電力反哺到電網(wǎng)。當(dāng)百萬輛計(jì)的電動(dòng)車構(gòu)成的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)與電力系統(tǒng)高度一體化時(shí),將不但使電動(dòng)汽車對(duì)電網(wǎng)的影響降到最低,還能形成規(guī)模巨大的虛擬電廠,具有很強(qiáng)的需求響應(yīng)能力。
天然氣網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)耦合形成強(qiáng)大的調(diào)峰能力。天然氣在電力系統(tǒng)的比重正在迅速上升。美國(guó)2013年宣布新建電廠的碳排放標(biāo)準(zhǔn)后,新建火力發(fā)電廠均為燃?xì)怆姀S。燃?xì)怆姀S具有很好的調(diào)峰功能,尤其是中小功率燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組。最近出現(xiàn)的電轉(zhuǎn)氣技術(shù)頗引人關(guān)注,它可將水電解后產(chǎn)生氫氣與氧氣,再將氫氣與二氧化碳混合產(chǎn)生甲烷。電轉(zhuǎn)氣的轉(zhuǎn)化效率可達(dá)60%~70%,德國(guó)目前已經(jīng)在進(jìn)行商業(yè)示范。電轉(zhuǎn)氣技術(shù)將可再生能源機(jī)組的多余出力轉(zhuǎn)化為甲烷,可以直接注入天然氣網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行運(yùn)輸和儲(chǔ)存,這使得未來的電力系統(tǒng)與天然氣網(wǎng)絡(luò)之間的能量流動(dòng)將由單向變?yōu)殡p向。廣泛分布于發(fā)電端和用戶端的小型燃?xì)獍l(fā)電和電轉(zhuǎn)氣設(shè)施,將形成功能強(qiáng)大的分布式儲(chǔ)能體系。
大規(guī)模分布式儲(chǔ)能裝備要想在全球能源互聯(lián)網(wǎng)中高效運(yùn)行,最不可少的制度支撐是動(dòng)態(tài)電價(jià)和全球電力市場(chǎng)。足夠大的峰谷電價(jià)差可以吸引投資者和普通家庭積極進(jìn)入電力市場(chǎng)。依托發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),消費(fèi)者能夠根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)自動(dòng)調(diào)整用電消費(fèi)行為和儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。李克強(qiáng)總理在2015年政府工作報(bào)告中提出要制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃。“互聯(lián)網(wǎng)+能源革命”,可以理解為就是能源互聯(lián)網(wǎng)。2015年將出臺(tái)的新電力體制改革方案,應(yīng)實(shí)質(zhì)性納入“形成市場(chǎng)決定電價(jià)的機(jī)制”和“構(gòu)建電力市場(chǎng)體系”,以落實(shí)李克強(qiáng)總理的“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃,推動(dòng)中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),推動(dòng)中國(guó)乃至世界的能源革命。