仇保興：當(dāng)前“雙碳”戰(zhàn)略設(shè)計存在六大誤區(qū)

 

眾所周知，可再生能源有波動性，需要進(jìn)行調(diào)峰儲存進(jìn)行平衡，這是一個基本常理——發(fā)展100萬千瓦的可再生能源，至少需要30千瓦，就是三分之一的容量用來儲能。但如果我們延用工業(yè)文明，建設(shè)大型的、集中的、中心控制式的儲能站則肯定是錯誤的。

 

有一個非常慘痛的教訓(xùn)，在去年4月16日，北京市豐臺區(qū)一個25MWh直流光儲充一體化電站發(fā)生起火，在對電站南區(qū)進(jìn)行處置過程中，電站北區(qū)在毫無征兆的情況下突發(fā)爆炸，導(dǎo)致2名消防員犧牲。從此北京市下了一個命令，所有大型化學(xué)儲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)儲能越具爆炸性危險，有專家認(rèn)為這與將大規(guī)模殺傷性武器安置在城區(qū)無本質(zhì)差別。

 

從全國來看，如果電力系統(tǒng)整個進(jìn)行轉(zhuǎn)型，還需要大量的儲能設(shè)備。儲能方面首先要考慮到安全，其次考慮到成本。

 

未來有兩個方向值得科學(xué)家和企業(yè)家作出努力：第一個方向，建筑脫碳和儲能的潛力在于社區(qū)“微能源”。從目前的趨勢來看，在2030年時我國將會有1億輛電動車，目前每輛電動車的儲電能力平均是70度電，按每年每輛電動車充放電100次計算，全年儲能調(diào)節(jié)能力為7000億kwh，相當(dāng)于將7個三峽電站改為抽水蓄能電站。這樣巨量的儲電能力若合理調(diào)配就能使未來電網(wǎng)得到穩(wěn)定運(yùn)行。例如通過利用社區(qū)的分布式能源微電網(wǎng)以及電動車儲能組成“微能源系統(tǒng)”，在電網(wǎng)處于用電峰谷的時候，使所有社區(qū)停放的電動汽車進(jìn)行自動低價充電；當(dāng)電網(wǎng)處于用電峰頂時，可以借用電動車所儲的電按峰谷差價出售給電網(wǎng)一部分電力，這既能對電網(wǎng)用峰谷能進(jìn)行調(diào)節(jié)，又能為電動車主帶來利潤。如果外部突發(fā)停電，社區(qū)也可以借助各家各戶的電動車電能作為社區(qū)的臨時能源供應(yīng)。如此一來，這樣的居民小區(qū)實(shí)際上就是一個發(fā)電單位，也是一個韌性很強(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)在儲能成本、韌性安全保障能力等方面都有顯著的優(yōu)勢。

 

另外一個方向是利用抽水蓄能進(jìn)行可再生能源的儲能調(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，這個過程中間損耗很小，屬最綠色的儲能模式。但是建設(shè)成本很高，周期長達(dá)15年，這就是為什么我國在兩個五年規(guī)劃中都沒有完成任務(wù)的原因。解決之道在于充分利用我國現(xiàn)有的9萬多個已建成的水庫中適合的一部分水庫進(jìn)行抽水儲能。

 

按我國《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》，2035年需要達(dá)到3億千瓦抽水儲能總?cè)萘俊?jù)國家電網(wǎng)總工程師陳國平介紹：“2030年我國要想實(shí)現(xiàn)12億千瓦新能源裝機(jī)容量，至少需要匹配2億千瓦的儲能。但我國現(xiàn)有的抽水蓄能裝機(jī)僅為4000萬千瓦左右，受制于建設(shè)周期，到2030年我國抽水蓄能裝機(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、征地拆遷難和開山修公路生態(tài)環(huán)保審批難等障礙，已經(jīng)連續(xù)兩個五年計劃未完成預(yù)定建設(shè)任務(wù)。我國實(shí)際在建抽水蓄能電站總規(guī)模5513萬千瓦，全部投產(chǎn)也僅滿足需求量的30%左右。從裝機(jī)總量來看，我國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、德國等國家的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改裝成多功能抽水儲能電站，可以解決新增可再生能源的儲能比問題，同時也能利用水庫改建機(jī)會解決病險水庫維修資金缺口難題，實(shí)現(xiàn)對病險水庫進(jìn)行大規(guī)模加固，而且利用抽水蓄能電站穩(wěn)定的儲能性，也能快速解決我國“棄風(fēng)、棄光”問題。

 

總之，首先，雙碳路線圖的設(shè)計和制訂需要科學(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涌現(xiàn)；第三，“雙碳”需要對固有的知識更新，把固有的利益格局打破，同時突破傳統(tǒng)的思維框框；第四，雙碳戰(zhàn)略需要更多市場主體和社會主體的參與，參與主體越多，主動性越強(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)增長競爭的主體和創(chuàng)新的平臺，抓住這一機(jī)會，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)“二次騰飛”，更能使我國雙碳戰(zhàn)略從上而下“構(gòu)成”能與從下而上“生成”相互協(xié)同，形成堅韌靈活的碳中和能源新體系。