解決新能源消納問題的核心是利用整個電力系統的靈活性。

未來10年間，我國風能、太陽能發電裝機容量有望是當前裝機總量的兩倍之多。

可再生能源持續規模化發展，也讓新能源消納顯得尤為艱難。據了解，今年國家層面新能源利用率目標至今尚未制定，因為套用之前的經驗很難再行得通。

目前，為解決消納難題，在可再生能源發電側配備儲能系統幾乎成為一種“強制要求”，但多位專家對記者表示，這種不經濟的方式實際上并不是最優方案，促進電力消納還得想些新點子。

近日，在國家能源局舉行的可再生能源發展情況發布會上，國家能源局電力司司長黃學農表示，國家能源局將統籌優化新能源開發布局，大力提升電力系統的靈活調節能力，構建新能源消納長效機制。

在黃學農看來，“靠天吃飯”的新能源還需構建新型電力系統，電動汽車作為電力系統的儲能裝置就是不錯的選擇。

“新能源+儲能”成標配

“科技界普遍認為，未來的能源模式是‘可再生能源+儲電→智能電網’。當然，若核聚變發電可商業化，則又是一種能源方案。”中國工程院院士、清華大學教授金涌對《中國科學報》說，“未來幾年，儲電、儲熱、調峰電廠等儲能技術將有巨大發展空間。”

儲能作為戰略性新興產業，是增強電力系統供應安全性、靈活性和綜合效率的重要環節，也是支撐能源轉型的關鍵技術之一。

根據中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會統計，2020年，我國新增投運儲能裝機容量總計2586.1MW，其中抽水蓄能新增裝機容量1800MW，占比為69.5%;電化學儲能新增裝機容量為785.1MW，占比30.4%，其中電網側296.4MW，可再生能源發電側259.4MW，電源側輔助服務201.5MW，用戶側15.9MW，分布式及微網儲能12MW。

在政策層面，2019年以來，各省份及電網公司陸續強制要求發電企業在投資建設光伏、風電等可再生能源項目時，按一定的容量配套建設儲能系統(5%~20%之間)。

2020年，多地大力推動在可再生能源發電側配備儲能系統。目前已有18個省份出臺了新能源配置儲能政策，要求可再生能源發電項目建設時配置儲能設備。配建儲能成為新能源場站并網或優先調度的前置條件。

業內預計，“新能源+儲能”將成為“十四五”期間各省份能源發展的“標配”。不過，多位專家表示，儲能確有新能源“穩定器”的作用，但應有多種選擇，要發揮其最大價值，探尋合理化、針對性的配置方案。

配建模式須優化

“在可再生能源發電側配備儲能系統，雖然從理論上有助于平抑電力峰谷波動，但此發展模式存在較多問題。”通威集團董事局主席劉漢元告訴《中國科學報》。

劉漢元認為，與集中儲能相比，站端小容量儲能系統建設成本高、充放電效率較低，客觀上推高了可再生能源電價。而且電網系統運行方式與局部消納能力是實時變化的，在電站建設時統一按一定比例配置分散式儲能設施存在無法靈活調整、整體利用率偏低的缺陷。同時，電站與電站之間不平衡出力是常態，在電網系統內可自然形成類似“蓄水池”的緩沖調節能力，在站端強制配置儲能系統，浪費了巨大資源。

根據對儲能系統的測算，即便采用成本相對便宜的鋰電池方案，其平準化成本依然達到約0.44元/千瓦時，部分地區超過了光伏發電平準化度電成本。

“結合儲能技術發展趨勢，未來政策制定應充分考慮儲能在推動可再生能源消納及提升電網穩定性等方面的正外部性，設計合理的儲能價格補償機制和市場準入機制，持續優化儲能發展模式，助力可再生能源高質量發展。”劉漢元說。

今年兩會期間，劉漢元曾提出不強制要求可再生能源發電項目配置儲能系統的議案，并建議支持發展系統側集中式儲能系統，將抽水蓄能電站、儲能基地納入電力發展規劃與統一調度范圍，通過招投標等市場化方式確定項目業主，并加快電力輔助服務市場建設，引導鼓勵儲能以獨立輔助服務提供商的角色參與市場交易，發展儲能市場化商業模式。

“強制要求配建儲能設施有悖《可再生能源法》盡量降低可再生能源成本的初衷。”陽光電源董事長曹仁賢表示，“電網靈活性應成為未來5年解決消納問題的重要手段。”

“按既定的比例配建儲能系統確實有些簡單化了。”清華大學能源轉型與社會發展中心常務副主任何繼江對《中國科學報》說，“新能源發電和儲能之間沒有什么‘匹配的比例關系’。所有發電站都用一個比例配建不利于解決實際問題。”

實踐表明，光伏發電配置儲能的效益優于風電，在新能源匯集區配置儲能優于在各個新能源場站配置。忽視新能源場站之間差異以及更大范圍內電力系統平衡能力，簡單要求所有新能源場站加裝儲能設施，既非必要，也不經濟。

“解決消納問題的核心是怎樣利用整個電力系統的靈活性。實際上，大量抽水蓄能電站沒有充分發揮作用。”何繼江舉例說，中午太陽最強時，可以讓光伏多發電、水電站少發電，通過智能電網系統平衡電力供需。

何繼江認為，當前國內缺乏發掘現有資源靈活性的機制，現有政策對抽水蓄能“不友好”，無論水電、煤電，還是光伏，上網電價都是固定的。

“讓水電站中午不發電，不僅沒有任何收益，甚至會減少收入，它當然不愿干。”何繼江說，“解決消納問題有多種思路，甚至可以將價格作為一種調節機制，讓電力市場去解決問題。企業會根據自己的實際情況選擇多配建或少配建。當企業有更多的電力靈活性，才能得到更多經濟收益。”

建設新型電力系統

“儲能方式有很多，比如給電動車充電就是不錯的選擇。”金涌說，“光伏、風電有分散發電的特點，電動汽車也可以分散儲能。如果我們現有的2.87億輛汽車都是電動汽車，將其儲電能力利用起來，一方面減少了碳排放，另一方面還可以儲能調峰。”

有研究認為，通過有序充電、車電互聯、電池更換、退役電池儲能等方式，電動汽車可作為分布式儲能，為電力系統提供可觀的靈活性資源，進而提升可再生能源的消納能力。

車電互聯的核心思想是利用大量電動汽車的儲能源作為電網和可再生能源的緩沖。當電網負荷過高時，由電動汽車儲能源向電網饋電;當電網負荷過低時，用來存儲電網過剩的發電量。

“新能源一定程度上存在靠天吃飯的特性，而用戶用電需要可靠保障，這兩方面要想融合、銜接，就需要構建新型電力系統，提供靈活調節能力，更好地消納新能源。”黃學農說。

國家能源局未來也將采取措施，在發電側加強火電靈活性改造，包括推動抽水蓄能電站、天然氣調峰電站的建設。在電網側加大基礎設施建設，提升資源優化配置能力，特別要發揮大電網資源互濟的作用。另外，加快儲能規模化發展，推動電力系統全面數字化，構建高效、智慧的調度運行體系。

“通過技術的發展，包括采取經濟性措施，完全可以讓電動汽車促進系統能力的提升。一輛電動汽車就可能成為電力系統的一個儲能裝置，如果是成千上萬輛，那對電力系統是非常有利的因素。”黃學農建議，“要加快推動充換電基礎設施建設，一方面促進新能源汽車發展，另一方面促進新型電力系統建設，一舉兩得。”