眾所周知，可再生能源有波動(dòng)性，需要進(jìn)行調(diào)峰儲(chǔ)存進(jìn)行平衡，這是一個(gè)基本常理——發(fā)展100萬(wàn)千瓦的可再生能源，至少需要30千瓦，就是三分之一的容量用來(lái)儲(chǔ)能。但如果我們延用工業(yè)文明，建設(shè)大型的、集中的、中心控制式的儲(chǔ)能站則肯定是錯(cuò)誤的。

 

有一個(gè)非常慘痛的教訓(xùn)，在去年4月16日，北京市豐臺(tái)區(qū)一個(gè)25MWh直流光儲(chǔ)充一體化電站發(fā)生起火，在對(duì)電站南區(qū)進(jìn)行處置過(guò)程中，電站北區(qū)在毫無(wú)征兆的情況下突發(fā)爆炸，導(dǎo)致2名消防員犧牲。從此北京市下了一個(gè)命令，所有大型化學(xué)儲(chǔ)電站一律停止投資建設(shè)，這是血的教訓(xùn)。因?yàn)樵酱笮汀⒃郊械幕瘜W(xué)儲(chǔ)能越具爆炸性危險(xiǎn)，有專家認(rèn)為這與將大規(guī)模殺傷性武器安置在城區(qū)無(wú)本質(zhì)差別。

 

從全國(guó)來(lái)看，如果電力系統(tǒng)整個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型，還需要大量的儲(chǔ)能設(shè)備。儲(chǔ)能方面首先要考慮到安全，其次考慮到成本。

 

未來(lái)有兩個(gè)方向值得科學(xué)家和企業(yè)家作出努力：第一個(gè)方向，建筑脫碳和儲(chǔ)能的潛力在于社區(qū)“微能源”。從目前的趨勢(shì)來(lái)看，在2030年時(shí)我國(guó)將會(huì)有1億輛電動(dòng)車，目前每輛電動(dòng)車的儲(chǔ)電能力平均是70度電，按每年每輛電動(dòng)車充放電100次計(jì)算，全年儲(chǔ)能調(diào)節(jié)能力為7000億kwh，相當(dāng)于將7個(gè)三峽電站改為抽水蓄能電站。這樣巨量的儲(chǔ)電能力若合理調(diào)配就能使未來(lái)電網(wǎng)得到穩(wěn)定運(yùn)行。例如通過(guò)利用社區(qū)的分布式能源微電網(wǎng)以及電動(dòng)車儲(chǔ)能組成“微能源系統(tǒng)”，在電網(wǎng)處于用電峰谷的時(shí)候，使所有社區(qū)停放的電動(dòng)汽車進(jìn)行自動(dòng)低價(jià)充電；當(dāng)電網(wǎng)處于用電峰頂時(shí)，可以借用電動(dòng)車所儲(chǔ)的電按峰谷差價(jià)出售給電網(wǎng)一部分電力，這既能對(duì)電網(wǎng)用峰谷能進(jìn)行調(diào)節(jié)，又能為電動(dòng)車主帶來(lái)利潤(rùn)。如果外部突發(fā)停電，社區(qū)也可以借助各家各戶的電動(dòng)車電能作為社區(qū)的臨時(shí)能源供應(yīng)。如此一來(lái)，這樣的居民小區(qū)實(shí)際上就是一個(gè)發(fā)電單位，也是一個(gè)韌性很強(qiáng)的虛擬電廠。更重要的是，比起傳統(tǒng)的大型化學(xué)電池蓄能，這種分布式的社區(qū)微電網(wǎng)在儲(chǔ)能成本、韌性安全保障能力等方面都有顯著的優(yōu)勢(shì)。

 

另外一個(gè)方向是利用抽水蓄能進(jìn)行可再生能源的儲(chǔ)能調(diào)峰。因?yàn)槌樗钅懿粌H效率很高，可以達(dá)到80%，更重要的是一旦建成可以使用百年以上，這個(gè)過(guò)程中間損耗很小，屬最綠色的儲(chǔ)能模式。但是建設(shè)成本很高，周期長(zhǎng)達(dá)15年，這就是為什么我國(guó)在兩個(gè)五年規(guī)劃中都沒(méi)有完成任務(wù)的原因。解決之道在于充分利用我國(guó)現(xiàn)有的9萬(wàn)多個(gè)已建成的水庫(kù)中適合的一部分水庫(kù)進(jìn)行抽水儲(chǔ)能。

 

按我國(guó)《抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》，2035年需要達(dá)到3億千瓦抽水儲(chǔ)能總?cè)萘俊?jù)國(guó)家電網(wǎng)總工程師陳國(guó)平介紹：“2030年我國(guó)要想實(shí)現(xiàn)12億千瓦新能源裝機(jī)容量，至少需要匹配2億千瓦的儲(chǔ)能。但我國(guó)現(xiàn)有的抽水蓄能裝機(jī)僅為4000萬(wàn)千瓦左右，受制于建設(shè)周期，到2030年我國(guó)抽水蓄能裝機(jī)最多只能達(dá)到1億千瓦。”由于新建抽水蓄能電站面臨選址難、征地拆遷難和開(kāi)山修公路生態(tài)環(huán)保審批難等障礙，已經(jīng)連續(xù)兩個(gè)五年計(jì)劃未完成預(yù)定建設(shè)任務(wù)。我國(guó)實(shí)際在建抽水蓄能電站總規(guī)模5513萬(wàn)千瓦，全部投產(chǎn)也僅滿足需求量的30%左右。從裝機(jī)總量來(lái)看，我國(guó)抽水蓄能占電力裝機(jī)總量的1.4%，遠(yuǎn)低于日本的8%以及意大利、德國(guó)等國(guó)家的3%-6%，發(fā)展空間巨大，且需求緊迫。

 

因此利用現(xiàn)有具備抽水蓄能條件的中小型水庫(kù)改裝成多功能抽水儲(chǔ)能電站，可以解決新增可再生能源的儲(chǔ)能比問(wèn)題，同時(shí)也能利用水庫(kù)改建機(jī)會(huì)解決病險(xiǎn)水庫(kù)維修資金缺口難題，實(shí)現(xiàn)對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)進(jìn)行大規(guī)模加固，而且利用抽水蓄能電站穩(wěn)定的儲(chǔ)能性，也能快速解決我國(guó)“棄風(fēng)、棄光”問(wèn)題。

 

總之，首先，雙碳路線圖的設(shè)計(jì)和制訂需要科學(xué)的態(tài)度，需要跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)艱苦持續(xù)的創(chuàng)新研究，沒(méi)有捷徑可走；第二，“雙創(chuàng)”是唯一引領(lǐng)“雙碳”的途徑，90%以上的“雙碳”科技與政策工具都將在未來(lái)涌現(xiàn)；第三，“雙碳”需要對(duì)固有的知識(shí)更新，把固有的利益格局打破，同時(shí)突破傳統(tǒng)的思維框框；第四，雙碳戰(zhàn)略需要更多市場(chǎng)主體和社會(huì)主體的參與，參與主體越多，主動(dòng)性越強(qiáng)，雙碳藍(lán)圖實(shí)施的成功率越高；第五，城市再次成為雙碳和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主體和創(chuàng)新的平臺(tái)，抓住這一機(jī)會(huì)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)“二次騰飛”，更能使我國(guó)雙碳戰(zhàn)略從上而下“構(gòu)成”能與從下而上“生成”相互協(xié)同，形成堅(jiān)韌靈活的碳中和能源新體系。