“十四五”將是我國(guó)能源電力行業(yè)發(fā)生巨變的五年。根據(jù)習(xí)主席在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上的新承諾,我國(guó)要在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。并承諾我國(guó)2030年的風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電(下稱(chēng):風(fēng)、光)裝機(jī)將達(dá)到12億kW以上。
我國(guó)當(dāng)前的風(fēng)、光裝機(jī)總共才4億多kW。然而,為滿(mǎn)足這4億多風(fēng)、光裝機(jī)的入網(wǎng),我國(guó)現(xiàn)有除風(fēng)、光外的16億裝機(jī)(11億煤電)幾乎都要為風(fēng)電光伏的入網(wǎng),提供調(diào)峰服務(wù)保障。接下來(lái)十年,風(fēng)、光的裝機(jī)要增加近兩倍,然而,相應(yīng)其它各類(lèi)電源都不可能再增加同樣的規(guī)模。此外,根據(jù)研究預(yù)測(cè),如我國(guó)要如期實(shí)現(xiàn)碳中和,2050年我國(guó)的風(fēng)、光裝機(jī),必須要超過(guò)50億kW。因此,滿(mǎn)足如此大規(guī)模的風(fēng)、光裝機(jī)的入網(wǎng)需要,我們必須要從現(xiàn)在起就大力發(fā)展,專(zhuān)門(mén)作為儲(chǔ)能用的抽水蓄能和化學(xué)儲(chǔ)能電源。
然而,到目前為止,我們的儲(chǔ)能資源,遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足如此巨大的需求。據(jù)了解,我國(guó)抽水蓄能的資源總量有限,化學(xué)儲(chǔ)能的安全性、經(jīng)濟(jì)性都還難以滿(mǎn)足大規(guī)模應(yīng)用的需要。不過(guò),未來(lái)我國(guó)的常規(guī)水電除了可以發(fā)揮好當(dāng)前的電源作用之外,還可以在為風(fēng)、光的入網(wǎng)提供保障方面,發(fā)掘出巨大的儲(chǔ)能潛力。
1、增加常規(guī)水電站的蓄能功能
常規(guī)的水電站增加了水泵的抽水功能之后(同時(shí)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)機(jī)),就變成了既可以作為正常發(fā)電的水電站,也可以作為蓄能電站使用的混合電站。目前我國(guó)現(xiàn)有的大多數(shù)水電站,尤其是梯級(jí)開(kāi)發(fā)的幾乎都可以通過(guò)適當(dāng)?shù)母脑?,成為水電加抽水蓄能的混合電站。特別是我國(guó)還有大量的分布在全國(guó)各地的小水電。如果對(duì)其中有條件的,也進(jìn)行加裝抽蓄功能的改造,將非常有助于未來(lái)我國(guó)分布式可再生能源的發(fā)展。尤其是枯水的冬季,很多水電站由于水量太少,幾乎失去了發(fā)電功能。但如果進(jìn)行了抽水蓄能改造,即使是在枯水的季節(jié),仍可以發(fā)揮蓄能電站的作用。
2、開(kāi)發(fā)水電站電解水制氫技術(shù)
目前大規(guī)模的化學(xué)儲(chǔ)能主要有成本和安全兩方面的問(wèn)題。相比較而言,更有前景的似乎是氫能儲(chǔ)能,因?yàn)闅淠苣壳暗膯?wèn)題只是成本。然而,水電在制氫方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù),水電制氫的成本還是相對(duì)較低的,大約與天然氣制氫處于同一水平,(僅略高于煤氣化制氫,但煤制氫的碳排放量非常巨大)。此外,根據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè),未來(lái)十年電解水制氫的成本,還將有約40%的下降空間。因此,如常規(guī)水電站能在汛期采用棄水電量制氫,其經(jīng)濟(jì)、合理性將是勿容置疑的。此外,若常規(guī)水電站能實(shí)現(xiàn)其豐水期制氫的儲(chǔ)能方式,則可以與其在枯水期的抽水蓄儲(chǔ)能作用,形成很好的互補(bǔ)關(guān)系。全天候的為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。
3、構(gòu)建水、風(fēng)、光、儲(chǔ)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)
國(guó)內(nèi)外大量的實(shí)踐已經(jīng)證明,水、風(fēng)、光互補(bǔ)發(fā)電的優(yōu)勢(shì)非常巨大。不僅水、風(fēng)、光三種資源的發(fā)電峰值自然分布互補(bǔ)性比較好,而且水庫(kù)周邊也往往具有較大的空間,可供風(fēng)、光裝機(jī)。如果再加上水電站的蓄能改造和水電制氫儲(chǔ)能,形成以水電資源為中心的水、風(fēng)、光、儲(chǔ)四位一體的可再生能源發(fā)電系統(tǒng),將大幅度的提高我國(guó)可再生能源發(fā)電的規(guī)模和利用水平。不僅我國(guó)的一些大型的水電基地,可支撐起大電網(wǎng)的用電負(fù)荷。甚至圍繞一些小水電站,也能形成可靠的分布式可再生能源發(fā)電子系統(tǒng),滿(mǎn)足周?chē)鷧^(qū)域的用電需求。
總之,“十四五”期間,我國(guó)水電行業(yè)亟需突破和發(fā)掘與水電有關(guān)的儲(chǔ)能技術(shù)。要知道,正因?yàn)樽匀唤缰杏辛怂娺@種特殊性的可再生能源的存在,目前國(guó)內(nèi)外眾多的能源研究機(jī)構(gòu)才敢斷言說(shuō):各國(guó)在2050年實(shí)現(xiàn)100%由可再生能源供電,無(wú)論是在技術(shù)上、還是經(jīng)濟(jì)上,都是可行的。
原標(biāo)題:“十四五”亟待發(fā)掘我國(guó)水電的儲(chǔ)能潛力