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杜祥琬:東部城市要從能源“消費者”變為“產消者”

信息來源:     發布時間:2019-05-23




  展望未來,可以將集中式的智能電網和分布式發電為基礎的微網相結合,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者。希望東部帶頭、城市帶頭,推進中國能源轉型,抓住新常態的新機遇,實現經濟與環境雙贏和健康、可持續發展。

 


  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,要增加東部地區的自產能源比例,減輕西電東送的壓力,在戰略的指導下認真規劃包括東部在內的全國電力和能源布局,包括源、網、荷、儲、管、服等方面。

  長期以來,東部是我國能源的主要消耗區,西部、北部能源資源豐富,東部能源主要靠西部解決。但是我最近研究發現,東部地區也有很多能源資源,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,節能提效優先,讓東部發展電源,西部發展經濟和用電負荷,東部就能從能源“消費者”變為“產消者”,有助于緩解中國發展不平衡、不充分的矛盾。

  東部從能源“消費者”變為“產消者”的能源發展思路符合電力轉型和能源革命的方向,有利于電力系統的經濟性、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,自行發電用煤也基本來自北煤南運。數據表明,在考慮低風速區域的情況下,我國中東部地區風能資源技術可開發量共8.96億千瓦。水深在5-20米范圍內的海上風電可開發量約2.1億千瓦,陸上和海上風電可開發資源量共計約11億千瓦。

  在太陽能方面,中東部地區集中式光伏電站可開發的潛力是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,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由光伏產生,所需要安裝面積大約是中部東部現有房屋面積1/4。中東部目前已經開發的風和光占了可開發資源量小于1/10,大多數還未開發,加上生物質能、地熱能、東部特有的海洋能等等,東部地區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基本解決,技術也在不斷進步。但是光和風是間歇性的,規模化發展要跟儲能相結合,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、風能調峰,再加上東部網絡和信息技術、智能化技術、大數據、云計算等等迅速發展,這些都為東部地區發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濟可行性,東部能源轉型也難以可持續發展。經濟高成本曾經是制約可再生能源的發展因素之一,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電成本已經進入了化石燃料的成本區間。

  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?德國規劃了202540%-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略,提出了多元化、脫碳化、分散化、數字化的“四化”,靠的是虛擬電廠和節能。美國也鼓勵太陽能供電,家庭自戶用光伏發電已經達到1000萬戶,有些州政府很積極地進行補貼。

 


  中國能源報:在您的實地調研中,國內有哪些東部城市和地區已經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。

  東部很多地區也建設了分布式光伏項目,將集中式智能電網和分布式發電為基礎的微網網絡相結合,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,再加上大數據智能化的管理,把源、儲、調、用統管起來,是一個“智能大管家”。

 

展望未來,如果東部地區的分布式能源發展起來,東部就不僅是電力的消費者,同時也成為電力的生產者,提高東部地區能源自給比例應該得到國家的重視和發展。(作者系中國工程院院士


 

來源:中國能源報 2019-05-06

 


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