隨著新能源裝機(jī)不斷躍升，如何構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，做好新能源消納工作備受關(guān)注。在近日舉辦的第十屆中國能源發(fā)展與創(chuàng)新大會上，專家表示，解決可再生能源間歇性問題的關(guān)鍵在于儲能技術(shù)，未來需要研發(fā)高性能、低成本、長壽命的儲能電池，推動熱儲能、氫儲能和壓縮空氣儲能等新型儲能技術(shù)進(jìn)步，探索新型儲能技術(shù)與發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)相結(jié)合的不同融合發(fā)展模式，以實現(xiàn)新能源的穩(wěn)定供應(yīng)，做到對傳統(tǒng)能源的有效替代。
近年來，我國能源發(fā)展取得了歷史性成就，新能源從“替補能源”轉(zhuǎn)向“主體能源”。2020年以來，我國可再生能源新增裝機(jī)連續(xù)5年達(dá)到億千瓦級。2024年新增裝機(jī)規(guī)模再創(chuàng)歷史新高，達(dá)到3.7億千瓦，占全國新增電力裝機(jī)的86%，成為我國電力新增裝機(jī)的主體。
風(fēng)光資源豐富，分布廣泛，但也具有間歇和隨機(jī)的弱點。隨著風(fēng)光發(fā)電規(guī)模增加，新能源消納問題不斷顯現(xiàn)，成為當(dāng)前新能源發(fā)展重要制約。“過去風(fēng)光電快速發(fā)展是依托在常規(guī)能源發(fā)電基礎(chǔ)之上，依靠常規(guī)能源發(fā)電補償調(diào)節(jié)而運行的，這種模式不可持續(xù)。”中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會會長于彤表示，今后儲能技術(shù)、氫能技術(shù)將是與風(fēng)光發(fā)電技術(shù)同等重要的新能源技術(shù)。
在中國電建集團(tuán)北京勘測設(shè)計研究院有限公司黨委書記、董事長朱國金看來，不同儲能技術(shù)的有效融合可進(jìn)一步提升儲能系統(tǒng)整體性能，帶來更好的經(jīng)濟(jì)性。以抽水蓄能與壓縮空氣儲能融合為例，抽水蓄能作為目前應(yīng)用最廣泛的大規(guī)模儲能技術(shù)，具有技術(shù)成熟、儲能容量大、壽命長等優(yōu)勢，但存在地理限制問題。壓縮空氣儲能與抽蓄同屬大容量、長壽命長時儲能。但壓縮空氣儲能也存在轉(zhuǎn)換效率低、建設(shè)成本高等缺點。通過優(yōu)化地下洞室、送出線路等設(shè)施的設(shè)計，實現(xiàn)抽水蓄能和壓縮空氣儲能共享使用，可減少重復(fù)建設(shè)，降低投資成本。同時，利用抽蓄上水庫的水頭壓力，使水和空氣在同一空間內(nèi)共存，并通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低儲氣規(guī)模，構(gòu)建水氣共容定壓壓縮空氣儲能結(jié)構(gòu)，可有效提高儲能效率、降低壓儲成本。
氫能是更長時間維度的儲能技術(shù)。朱國金表示，通過可再生能源離網(wǎng)制氫，可將可再生能源從“波動性電源”轉(zhuǎn)化為“可儲存、可調(diào)度”的清潔能源載體，實現(xiàn)就地消納，提高新能源消納比例。同時，可再生能源制氫不受電網(wǎng)約束，可實現(xiàn)可再生能源就近消納，適用于遠(yuǎn)海島嶼、沙漠、礦區(qū)等電網(wǎng)未覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)。
中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會副會長兼氫能分會會長魏鎖認(rèn)為，我國氫能從基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，到生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)驗證、項目示范，取得了重大進(jìn)展和成效。氫能技術(shù)水平快速提升，成本大幅下降，示范項目順利推進(jìn)，自主可控的氫能供應(yīng)鏈基本形成。氫能產(chǎn)業(yè)已基本具備全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模化發(fā)展能力，發(fā)展氫能有了技術(shù)能力支撐。
發(fā)展儲能技術(shù)的同時，促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)跨界融合也必不可少。推動電動汽車、氫燃料電池汽車等新能源汽車的發(fā)展，探索“車網(wǎng)互動”模式，實現(xiàn)交通與能源的協(xié)同發(fā)展；推廣綠色建筑理念，開發(fā)智能建筑管理系統(tǒng)，根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境自動調(diào)節(jié)能源消耗；鼓勵工業(yè)企業(yè)建設(shè)分布式能源系統(tǒng)，更多利用新能源制氫產(chǎn)品，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，提高能源利用效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本……這些都有助于推動能源轉(zhuǎn)型。
其中，綠色化學(xué)將在解決經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境三者間矛盾的過程中發(fā)揮重要作用。中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院化學(xué)所研究員韓布興表示，碳中和涉及多學(xué)科領(lǐng)域，物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)換是最核心的科學(xué)問題。綠色化學(xué)是化學(xué)化工、能源、材料等領(lǐng)域發(fā)展的必然方向，也是實現(xiàn)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本途徑，綠色化學(xué)與技術(shù)的發(fā)展將促進(jìn)相關(guān)學(xué)科發(fā)展以及生產(chǎn)生活方式變革。
“綠色化學(xué)涵蓋無害和可再生原料、綠色溶劑、綠色催化、高效反應(yīng)路線、高效清潔化工過程和綠色產(chǎn)品等內(nèi)容。”韓布興介紹，我國有大量的可收集利用的生物質(zhì)，每年因使用化石能源利用產(chǎn)生的二氧化碳約100億噸。同時，我國現(xiàn)存廢棄塑料約10億噸，每年還將產(chǎn)生約5000萬噸。因此，通過化學(xué)化工技術(shù)，將二氧化碳、生物質(zhì)、廢棄塑料等廢物轉(zhuǎn)化為化學(xué)品、能源產(chǎn)品和材料，可以實現(xiàn)變廢為寶，具有重要意義。
信息來源：國家能源局