受化石能源資源有限性和氣候變化等環(huán)境問題的影響,，加快開發(fā)利用可再生能源已成為國際社會的共識,�,？稍偕茉淳哂匈Y源潛力大,、對環(huán)境影響小并可永續(xù)利用的特點(diǎn),。但同時還具有能量密度低,、存在間歇不連續(xù)等問題,。
如何破解可再生能源的不連續(xù)性與能源需求連續(xù)性之間的矛盾,，這是推動可再生能源大規(guī)模發(fā)展的核心問題,。為了不斷擴(kuò)大可再生能源的利用規(guī)模,，在加強(qiáng)科技創(chuàng)新、促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的同時,，必須轉(zhuǎn)變思路,，加快建立適應(yīng)可再生能源發(fā)展的政策體系和電力系統(tǒng)。
加快開發(fā)和應(yīng)用儲能技術(shù),，推動可再生能源規(guī)�,；l(fā)展
促進(jìn)可再生能源規(guī)模化發(fā)展必須解決好兩個方面的問題,；一是要把可再生能源轉(zhuǎn)化成符合要求的電力,；二是可再生能源發(fā)出的電力必須與用戶的電力需求相平衡，這是由電力供需的瞬時平衡特性決定的,�,？稍偕茉词亲匀唤缈陀^運(yùn)行產(chǎn)生的能量，是人為不能調(diào)控的,，如風(fēng)能和太陽能等,，都具有不可控制和間歇隨機(jī)的特點(diǎn)，往往在用電低谷的時候發(fā)電量大,，而在需要用電的時候又發(fā)不出電來,。
如果要大規(guī)模開發(fā)利用具有隨機(jī)間歇特性的可再生能源，必須采取技術(shù)措施解決可再生能源發(fā)電的不連續(xù)性與用電需求連續(xù)性之間的問題,。
從目前來看,，加快開發(fā)和推廣大容量儲能技術(shù)是促進(jìn)規(guī)�,；_發(fā)利用可再生能源的重要措施。長期以來,，建設(shè)的抽水蓄能電站,，是目前電力系統(tǒng)中最成熟和應(yīng)用最廣泛的大容量儲能技術(shù)，也是以電站方式管理的儲能技術(shù),。隨著可再生能源發(fā)電比重的增加,，僅靠抽水蓄能電站還不夠，還應(yīng)重視分布式儲能技術(shù)的應(yīng)用,。分布式儲能技術(shù)的應(yīng)用,，一是在發(fā)電側(cè)，主要是在風(fēng)電和太陽能電站內(nèi)配置必要的儲能容量,，用于調(diào)節(jié)風(fēng)電和太陽能電站的發(fā)電出力特性,，使其較好地適應(yīng)用電負(fù)荷變化需要，減少風(fēng)電,、太陽能發(fā)電隨機(jī)間歇性對電力系統(tǒng)的影響,；二是在用戶側(cè)，在包括居民在內(nèi)的所有電力用戶中,，都配置必要的儲能設(shè)施,，用于調(diào)節(jié)用電的不平衡性，使用電特性盡可能做到平穩(wěn),，以減少用電變化對電力系統(tǒng)的影響,。
可以設(shè)想，今后每個電力用戶包括家庭電力用戶都是一個可獨(dú)立運(yùn)行的電力系統(tǒng),，它的電源就是儲能設(shè)備,，如各類電池等，它與大電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,，在用電負(fù)荷低谷時可向儲能設(shè)備進(jìn)行充電,，在用電負(fù)荷高峰時段儲能設(shè)備可為用戶提供電力，使用戶的用電特性盡可能平穩(wěn),，特別是在發(fā)生故事時還可以獨(dú)立運(yùn)行,，能有效提高電力系統(tǒng)供電的安全性和可靠性。這實(shí)際就是智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo),。
這種設(shè)想在電力系統(tǒng)中配置儲能設(shè)施的做法,，必須建立在儲能技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的基礎(chǔ)上。目前,，還沒有可以大規(guī)模推廣應(yīng)用的儲能技術(shù),，這是今后需要努力攻克的技術(shù)，同時也蘊(yùn)藏著巨大的發(fā)展商機(jī)。
更新觀念推動轉(zhuǎn)型,，構(gòu)建以可再生能源為主的能源體系
在目前全球每年160多億噸標(biāo)煤的能源消費(fèi)總量中,，90%為煤炭、石油,、天然氣等化石能源,。以化石能源為主的能源供給體系在為人類帶來空前文明的同時，也帶來了前所未有的挑戰(zhàn),，除了化石能源資源問題處,，最主要的就是氣候變化問題。
理論和實(shí)踐都證明,，氣候變化與人類活動密切相關(guān),，特別是與化石能源大量燃燒排放的二氧化碳等溫室氣體有關(guān)。因此,，世界各國都把開發(fā)利用可再生能源作為減少化石能源消費(fèi),、應(yīng)對氣候變化的重要措施,。今后20-50年將是能源轉(zhuǎn)型的重要時期,，轉(zhuǎn)變的目標(biāo)和方向就是由碳含量低的能源替代碳含量高的能源，由可再生能源替代化石能源,，并最終實(shí)現(xiàn)由化石能源向可再生能源的轉(zhuǎn)變,，進(jìn)入低碳能源或無碳能源新時代。
要實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,，就必須在發(fā)展思路和管理理念上逐步進(jìn)行調(diào)整,。例如燃煤火電的年利用小時數(shù)問題，過去,，我們長期處于缺電狀態(tài),，火電的年利用小時很高，有些機(jī)組甚至達(dá)到7000到8000小時,，并認(rèn)為低于5000小時電力就過剩了,，就不應(yīng)該再建新的電廠了。對于可再生能源發(fā)電,，包括水電,、風(fēng)電、太陽能發(fā)電在內(nèi),，其設(shè)備年利用小時數(shù)都不會太高,，從目前來看，水電平均在3000小時左右,，風(fēng)電平均在2000小時左右,，太陽能發(fā)電平均在1000小時左右。特別是受自然特性的影響，風(fēng)電,、太陽能發(fā)電容量都不能作為有效容量看待,，其在電力系統(tǒng)中的作用主要是提供電量，用來替代火電發(fā)電量,，節(jié)約化石能源資源,。
如以這樣的觀點(diǎn)來觀察和思考未來的電力系統(tǒng)，未來電力系統(tǒng)的電力負(fù)荷應(yīng)由常規(guī)能源發(fā)電機(jī)組來滿足,，電力系統(tǒng)的用電量由常規(guī)能源發(fā)電機(jī)組和可再生能源發(fā)電機(jī)組提供,，并要優(yōu)先利用可再生能源發(fā)電量。隨著電力系統(tǒng)中可再生能源發(fā)電量比重的增加,，常規(guī)能源的發(fā)電利用小時數(shù)就會減少,。
由此展望未來能源系統(tǒng)，應(yīng)是以可再生能源為主體,、以常規(guī)能源為補(bǔ)充的能源體系,。按目前的技術(shù)來看，未來的電力系統(tǒng),，應(yīng)是以核電提供主要基荷,，以可再生能源提供系統(tǒng)主要電量，以水電和抽水蓄能電站提供運(yùn)行調(diào)節(jié),，以化石能源發(fā)電為補(bǔ)充,，具有智能化特征的電力系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)這樣的轉(zhuǎn)變,，應(yīng)按照這樣的思路和目標(biāo)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和工程示范,，積極推動能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型。
加快推進(jìn)改革,，構(gòu)建利于可再生能源發(fā)展的現(xiàn)代電力系統(tǒng)
目前電力系統(tǒng)主要以集中大型電站為主,，電力的流向也是固定的，即發(fā)電廠發(fā)電經(jīng)升壓后送往用電地區(qū),，再逐級降壓至用戶需要的電壓等級,，以滿足用戶的電力需要。電力系統(tǒng)的特點(diǎn)是發(fā)電站數(shù)量較少,，電力用戶數(shù)量很多,，電力系統(tǒng)管理者根據(jù)用電負(fù)荷的需要調(diào)度發(fā)電站，要求發(fā)電站增加發(fā)電容量或減少發(fā)電容量,，以保持電力系統(tǒng)的供需平衡,，確保電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
可再生能源的特點(diǎn)是資源分布廣,，能源密度低,，更適宜于小規(guī)模分散開發(fā)和利用,。比如太陽能資源到處都有，都可建太陽能發(fā)電設(shè)施,，裝機(jī)規(guī)�,？纱罂尚�,；生物質(zhì)資源也很分散,，也適宜建設(shè)小型發(fā)電設(shè)施，如目前的沼氣發(fā)電和氣化發(fā)電,。從發(fā)展趨勢來看,，只要資源和條件允許，電力用戶未來都有可能安裝小型發(fā)電系統(tǒng),，在城市的建筑屋面和空閑場地,、農(nóng)村的荒山荒坡和農(nóng)民的房前屋后等地方，都可以建設(shè)光伏發(fā)電站,。我國如果人均建設(shè)1個千瓦的光伏發(fā)電,，全國總計(jì)就會超過10多億千瓦，而每千瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)僅需安裝幾平方米的太陽能電池板,。德國目前的太陽能光伏發(fā)電已達(dá)到2500多萬千瓦,。
可以設(shè)想，今后的電力系統(tǒng)會像今天的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),，電力用戶都會安裝必要的發(fā)電設(shè)施,，電力用戶同時也是發(fā)電商,，既可以從電網(wǎng)得到電力,，也可以向電網(wǎng)輸送電力，形成以分布式發(fā)電為特征的新型電力系統(tǒng),。
然而,，目前我國分布式發(fā)電受到嚴(yán)重制約。這固然有技術(shù)方面的問題,，但更多的是政策問題和電力管理體制問題,。
要促進(jìn)分布式可再生能源發(fā)電的發(fā)展，必須在電價(jià)政策和電力管理進(jìn)行改革,。一是要明確支持分布式能源發(fā)電發(fā)展的上網(wǎng)電價(jià)政策,，形成鼓勵千家萬戶建設(shè)分布式能源發(fā)電的政策體系；二要形成可再生能源發(fā)電自由上網(wǎng)的電力管理體制,，實(shí)施輸電,、配電、供電三者利益相分離的管理體制,，輸電和配電企業(yè)為公用事業(yè)單位,，按過網(wǎng)的電量收取過網(wǎng)費(fèi)用,，輸送的電量越多，收取的費(fèi)用就越多,，得到的利益也越多,。把供電環(huán)節(jié)放開經(jīng)營，鼓勵有實(shí)力企業(yè)參與供電環(huán)節(jié)的經(jīng)營,，通過市場競爭的方式提高電力服務(wù)水平,，形成有利于分布式可再生能源發(fā)展電力管理體制。
國內(nèi)外的實(shí)踐證明,，增加可再生能源發(fā)電在電力結(jié)構(gòu)中的比重,，從技術(shù)上講是不會有制約的，不會因?yàn)榭稍偕茉幢戎卮蠖绊戨娏ο到y(tǒng)的安全運(yùn)行,。但增加可再生能源發(fā)電會在經(jīng)濟(jì)上會付出更多的代價(jià),，要求電力系統(tǒng)有更多的發(fā)電備用容量，電網(wǎng)輸送能力也要更大些,，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更堅(jiān)強(qiáng)些,，整個電力系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備利用小時會降低，電力系統(tǒng)運(yùn)行管理的要求會更高,，電力用戶也需承擔(dān)更高的電價(jià),。也就是說要開發(fā)利用可再生能源，走可持續(xù)發(fā)展的低碳能源之路,，需要付出更多的經(jīng)濟(jì)代價(jià),。
從目前能源技術(shù)和管理來看，要推動可再生能源發(fā)展,，必須解決好可再生能源發(fā)電與現(xiàn)代電力系統(tǒng)的融合問題,，要根據(jù)可再生能源的特點(diǎn)，構(gòu)建適應(yīng)可再生能源發(fā)展的新的電力系統(tǒng),，既要保障電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,，又要充分發(fā)揮可再生能源清潔環(huán)保的作用，積極推動能源體系由以化石能源為主向以可再生能源為主的轉(zhuǎn)變,�,！�(作者系國家能源局新能源和可再生能源司副司長、高級工程師)