應對風光特性,用大電網還是儲能?
目前對于實現碳中和的路徑,能源領域普遍認為需要大力發展光伏和風電。風光如果成為實現碳中和的主力,就需要解決其間歇性和波動性給系統穩定運行帶來的問題。從技術層面看,有儲能和大電網兩種方式。電化學儲能的成本下降得很快,以鋰電池儲能系統為例,2009年時大約是5000元/千瓦時,現在可以做到1200元/千瓦時。據了解,儲能的成本每10年降一半的可能性是非常大的。以此為基礎,到2030年,電化學儲能的成本下降將非常顯著。
但當前有一個很有意思的現象,支持電化學儲能的人也支持大電網的建設,實際上,電化學儲能和大電網是相互替代的技術。電力無法實現大規模經濟存儲,發輸配售環節需要同時完成,所以才有大電網的概念。如果儲能技術取得了突破,可以配合集中式和分布式可再生能源,實現電力的大規模儲存,那時候就不再需要大電網了。但是很遺憾,從目前來看,還沒有實現這種突破。
首先,電化學儲能的絕對存儲能力還沒有達到可以替代大電網的程度。從能量密度上看,不嚴謹地說一公斤煤炭大約能夠發三度電,如果一公斤的電池能夠儲存三度電,就意味著將來可以直接輸送電池,但現在儲能的能量密度大約只有三度的二十分之一。以京津唐電網為例,目前最大負荷是6000萬千瓦,最大負荷出現在每年的8月,這個月風光的不穩定時間大約會持續10天左右。如果依靠電化學儲能,不依靠煤電機組,這10天需要儲存由風光生產的50億度電才能“扛”過去。按照極端情況下全部配置儲能(假設成熟替代方式只有儲能),電化學儲能成本以1000元/千瓦為基準,京津唐需要投資5萬億元,而目前全國電網總資產大約只有6萬億元。
此外,近幾年儲能在國際上發展迅速。在歐美國家的電力批發市場里,儲能主要是功率型的應用,因為其反應速度快、精度高,可以在系統調節里發揮作用。而其能量型應用主要在電網末端,原因是這些國家的電網收費由輸電價、配電價和接入費三部分構成,接入主網的費用需要由用戶來買單。對于用戶而言,在需求小幅增加的情況下,加裝電池儲能比多建一條電網線路可能更為經濟。與此同時,部分國家的制度設計比較科學地明確了每一個節點、每一個用戶的經濟責任,所以儲能在電網末端有很大的應用空間。但在電力批發市場里,儲能則不是能量存儲的主要方式。
所以不能否認,在局部地區、局部時段、部分功能上,儲能具備一定優勢,但以目前的技術,還難以成為助力實現碳中和的主要方式,一定時間內,仍然主要需要依靠大電網。 本+文+內/容/來/自:中-國-碳-排-放(交—易^網-tan pai fang . com
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