江億：安裝空間和接納能力已成為可再生電力發(fā)展的關(guān)鍵問題

6月28日，能源基金會(huì)和中國新聞社聯(lián)合舉辦了“能源中國——中國未來五年：為后疫情時(shí)代的高質(zhì)量增長注入清潔低碳能源”國是論壇。論壇上，中國工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任江億指出，安裝空間和接納能力已成為可再生電力發(fā)展的關(guān)鍵問題。

 

江億介紹，目前中國包括水電、風(fēng)電、光電在內(nèi)的可再生能源發(fā)電的器件成本大幅下降。光電為例，其光伏器件的成本，已經(jīng)從2000年的每瓦50元人民幣，下降到現(xiàn)在的2元左右；風(fēng)電裝備成本已經(jīng)低于5元每瓦。雖然光電和風(fēng)電的年發(fā)電小時(shí)數(shù)僅分別為 1500 小時(shí)和 2500 小時(shí),僅分別為燃煤火電的 1/3 和 1/2 ,但發(fā)電成本已接近燃煤,遠(yuǎn)低于燃?xì)獍l(fā)電。

 

目前，發(fā)展可再生電力的瓶頸已成為安裝空間和接納能力。

 

一是安裝空間的問題。

 

光電發(fā)電成本必須考慮安裝空間成本、接入成本、消納成本等。光電、風(fēng)電都屬于低密度能源，不像油、氣、煤，是地底下有礦、有能源，它需要的是足夠大的安裝空間，比如在西北，有廣闊的戈壁灘、沙漠，有開發(fā)太陽能、風(fēng)能的優(yōu)勢(shì)。但是在這樣沒有人、沒有水的地方大規(guī)模發(fā)展光伏，有許多附加成本，包括當(dāng)?shù)亻_發(fā)安裝成本、線路、基礎(chǔ)設(shè)施等，成本很高。

 

哪找這樣的安裝空間呢？在城鎮(zhèn)化、老舊小區(qū)改造以及城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域，建筑的屋頂可以成為非常重要的光伏資源。中國城市建筑大概有50億平米的房頂，有安裝5億千瓦光電發(fā)電潛力；在農(nóng)村，農(nóng)村房屋以及農(nóng)業(yè)設(shè)施房頂面積達(dá)到200億平米，大概具備20億千瓦的光電發(fā)電潛力，一年能發(fā)電達(dá)到2萬億度。現(xiàn)在看到城市屋頂光伏可生產(chǎn)的電量僅為約 1/6 城市建筑用電 ，農(nóng)村屋頂光伏可生產(chǎn)的電量約為5倍的農(nóng)村生活用電。按照我們現(xiàn)在做的2050年中國能源發(fā)展規(guī)劃，大概2050年有25到35億千瓦的風(fēng)電跟光電，一年出4萬億度電。按照這樣的話，建筑房頂大概能提供其中的40%。

 

第二是接納能力的問題。

 

 

目前電網(wǎng)容量已充分發(fā)展,但缺少足夠的靈活電源是電網(wǎng)難以接納更多的可再生電力的主要原因。發(fā)展靈活電源、將電能的剛性負(fù)載變成柔性負(fù)載是解決這一瓶頸的關(guān)鍵。電是剛性的，發(fā)多少用多少，二者每時(shí)每刻都需要平衡。國外像丹麥等國家風(fēng)電、光電發(fā)展得好，是因?yàn)橛泻艽笕萘康娜細(xì)怆娫?，但是中國都是燃煤的火電，靈活性差得特別多。這就需要我們發(fā)展靈活電源，將電能的剛性負(fù)載變成柔性負(fù)載，意即能夠根據(jù)供給側(cè)要求變化改變用電量。一方面，可以把智能充電樁跟建筑結(jié)合起來，用它來起到很大的柔性負(fù)載的作用，來接收外邊的可再生電力；另一方面，建筑本身，也就是在消費(fèi)側(cè)、用電側(cè)，也可以起到靈活電源的作用、起到虛擬電廠的作用，可以把它當(dāng)成靈活用電的負(fù)載。城市里的辦公建筑是能夠?qū)崿F(xiàn)柔性用電的建筑，可以先儲(chǔ)存、再釋放，將城市建筑的配電系統(tǒng)變成直流加光伏電池的直流蓄電、智能充電莊、智能終端，既能有效取消用電不規(guī)律導(dǎo)致的日夜間的峰谷差，又能夠增加電網(wǎng)接納風(fēng)電光電的能力。農(nóng)村可以通過屋頂搞光伏建設(shè)，能夠解決農(nóng)民生活用電、生產(chǎn)用電，剩余的電量經(jīng)過調(diào)頻之后還能夠穩(wěn)定上網(wǎng)，轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)村增長經(jīng)濟(jì)收入一個(gè)重要途徑。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村能源革命不光是清潔取暖必須通過大量發(fā)展農(nóng)用車跟農(nóng)用機(jī)具的電氣化，從而提高農(nóng)村消納電力的能力，必須一盤棋、一體化考慮，徹底實(shí)現(xiàn)農(nóng)村的能源革命。

 

后疫情時(shí)代，作為“十四五”新基建的一部分，城市要以居住和辦公建筑為主，提高可再生能源的消納能力，農(nóng)村要搞農(nóng)村建設(shè)電氣化。這個(gè)投資規(guī)模遠(yuǎn)小于其他蓄能方式，而且做好了收益非常好，還會(huì)把中國的電力成本降下來，為“十五五“、“十六五”發(fā)展高端制造業(yè)提供清潔能源。同時(shí)還能帶動(dòng)一批新興產(chǎn)業(yè)，如光伏電池、風(fēng)電發(fā)電設(shè)備、新型蓄電池技術(shù)，低壓配電裝置、電動(dòng)汽車、充電樁、直流的建筑電氣、農(nóng)機(jī)電氣化等等，都是朝陽產(chǎn)業(yè)，中國多數(shù)處于并跑甚至領(lǐng)跑地位。必須利用好這個(gè)機(jī)會(huì)，通過能源革命，真正促進(jìn)新能源領(lǐng)域全面的技術(shù)發(fā)展，通過能源革命實(shí)現(xiàn)代化強(qiáng)國，這對(duì)未來中國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。