2016年12月22-23日,“2016首屆中國分布式光伏品質建設高峰論壇”在京舉行。中國科學院電工研究所研究員、北京科諾偉業科技有限公司董事長許洪華先生在本次論壇上以《“十三五”分布式能源規劃與多能互補科技政策解讀》為題進行了主旨演講。

許洪華表示,分布式能源特別是分布式可再生能源系統有著廣闊的應用前景,其中多能互補、冷熱電聯供是發展方向,但在技術、政策和機制設計上還有很多工作要做。 

他呼吁,要真正把這些問題研究透了再規?;茝V,以避免造成大的挫折和走太多彎路。

許洪華:“十三五”分布式能源規劃與多能互補科技政策解讀

以下是許洪華先生在本次論壇上的發言實錄:

我今天主要介紹幾個內容:從未來能源系統架構和發展路徑入手,介紹一下“十三五”分布式光伏和可再生能源綜合利用;科技部的科技規劃,以及對多能互補、冷熱電聯供、分布式能源系統等幾個問題的思考。

未來的能源系統架構和發展路徑

總體來說,目前全世界特別是我們國家,還是以化石能源為主的能源架構,但可再生能源已經開始規模利用。所謂以終為始,未來是什么時代?未來一定是可再生能源時代,就是以可再生能源為主,甚至100%可再生能源。 

但是,中間怎么過渡?

我覺得最大的原則,特別是我們國家,現在的可再生能源要適應現有的能源架構、電力系統架構。而現有的化石能源架構、電力系統架構,也要適應可再生能源的大規模利用,要適應以可再生能源為主的能源架構。

所以,中間的過渡,究竟是可再生能源適應現有能源架構,還是傳統能源來適應可再生能源?這一正一反中的意義,是完全不一樣的。

要實現以可再生能源為主、100%的可再生能源的目標,最需要的是創新驅動。這種創新,不但是技術上,也包括機制上,同時還需要協調多種可再生能源跟傳統能源之間的關系,以及政策方面、部門之間等方方面面的關系。

從技術創新來說,首先,整個系統技術、能源系統架構到底是怎么樣的。另外,一些通用技術的發展也會引領或促使能源系統的技術創新;再有,整個能源系統里各個專項技術,像風電、光電、光熱的發展,也會促進整個能源轉型的到來。

關于未來的能源架構,在德國能源轉型的12個見解中,第一個就是風能和太陽能決定一切,就是未來是可再生能源時代,其中風能和太陽能占比最大。也就是說,未來傳統能源要適應大規模的可再生能源的利用。

從能源互聯網的角度來說,在今天的分布式能源系統中,冷、熱、電,也包括水,形成多能源互補。未來的分布式能源系統我相信一定是以可再生能源為主,包括冷、熱、電聯供,同時考慮到負荷響應、負荷預測,這是未來能源架構中非常重要的內容。

在綜合能源系統方面,我比較贊同我師兄—天津大學王成山教授的分級理論,一個跨區級、一個區域級、一個用戶級。我重點說說區域級和用戶級,供水、供熱、供冷等,包括考慮用戶的負荷響應。

這就是未來的100%可再生能源架構。

現在歐洲有幾百個城市,比如法蘭克福,自發的要打造未來100%可再生能源城市。全部是可再生能源,包括冷、熱、電,還有儲熱和儲電。

那么,未來需要研究什么樣的能源系統技術呢?

我認為,一是研究以可再生能源為主的能源架構體系到底是什么樣的;二是區域100%可再生能源的系統技術是什么;三是化石能源作在過渡期如何與可再生能源共存,這涉及到可再生能源和化石能源系統的協同技術。

我覺得,這是目前我們應該面對、解決或者說花更多精力來研究的技術。

從形態上來說,最重要的研究,應該是多種能源之間的統一協調問題,冷、熱、電多種能源的互補,冷、熱、電聯供的技術。另外,還有可再生能源、智能電網、儲能、大數據,等等。

未來能源的發展路徑,將從現在的化石能源為主加可再生能源的大規模利用,到化石能源要適應可再生能源的高比例應用,最終發展為可再生能源為主、甚至100%可再生能源時代的到來。

未來的能源架構,我認為,最主要的就是可再生能源+智能電網,另外就是多能源互補、冷熱電聯供,這是未來的能源架構。 

“十三五”可再生能源綜合利用的科技規劃

“十三五”科技部有一個可再生能源與氫能技術的科技專項,能源領域設立了四個方向,其中一個就是可再生能源與氫能技術專項。

大家有沒有思考過一個問題,現在的光伏、風電,與現有的能源系統特別是電源之間,最大的區別是什么?

其實,就是分布式,就是它可大可小,可隨意組合式。光伏利用的特點,大點也好小點也罷,在不同的應用模式下,最優的模塊是不同的,要把這種模塊研究清楚。另外,在不同的應用場景、氣候條件下,對系統技術可能也有一些不同的特有要求。

所以,“十三五”期間,要重視光伏系統以及平衡部件在不同地區、不同氣候條件下的模塊化的系統技術的研究,以及適應不同應用模式、不同氣候條件的技術裝備的研制。同時,針對這種不同環境、不同模式,還要做一些實證性研究。

這就是“十三五”光伏科技方面的一些主要考慮。其中包括針對屋頂、園區、居民樓,包括與建筑的結合等不同的應用模式的研究。 

100%可再生能源利用要怎么實現

關于可再生能源的綜合利用,現在能源領域的爭論很多,對于未來以可再生能源為主、100%可再生能源的方向,甚至能源圈內也有很多人認為這是胡扯,是天方夜譚,是不可能的事,包括美國新任總統特朗普也說要搞煤電。

我覺得我們不用去爭論,因為可再生能源的利用是大勢所趨。

對于西部以可再生能源為主的示范省,我覺得,不應該是考慮他輸出了多少可再生能源,而應是在當地消耗的能源主要來自可再生能源,甚至100%來自可再生能源。

但是,這要怎么做才能實現?

首先,我們可以做一個關于規劃和實現的技術路徑或技術路線圖的研究,針對某個區域,以可再生能源為主、甚至100%可再生能源為目標,從大的技術路徑以及技術經濟性、技術方案等方面去做研究,看看有沒有這樣一條路。

另外,可再生能源綜合利用的特點跟光伏一樣,也是模塊式的典型應用,可以在一個城市、一個公共建筑、一個居民區、工業開發區等因地制宜的應用,我們可以從技術經濟可行性的角度去研究。

如果證明從技術方面到技術模塊都可行,經濟性也可行,這樣的話,單元技術有了,未來的大路徑也有了,這條路就能走通了。 

所以,對西部以可再生能源為主的系統研究、東部城市以可再生能源為主的系統研究,意思是一樣的。還包括一些以可再生能源為主的獨立微能源系統,張家口的多能互補利用今年也添加了可再生能源與化石能源融合技術方面的研究內容。

關于多能互補、冷熱電聯供、分布式能源等方面,目前各方面對此都很重視,但還處于方向和趨勢的階段,還沒有明確的鼓勵政策,還不好做經濟性方面的研究。 

因此,我只從技術的角度來說說是否具備規模推廣的前景。

其實,這其中不少分項技術都是能夠單獨直接應用的,把如果它們應用到多能互補、冷熱電聯供系統中,還是各顧各的,這就不叫互補。至少到目前,我還沒有在國內看到真正成功的多能互補系統的案例。

為什么沒有?

我覺得,首先,在技術上還有很多工作需要做。因為分布式的特點是因地制宜,每個地方的技術解決方案都不一樣,如果要與多種能源融合,則需要新的技術的支持,目前還沒有形成可真正推廣的這種成熟的成套技術。 

其次,還是要回到經濟性問題上來,這些分項技術組合到一起能夠規模推廣嗎?有些單向技術在經濟性上是沒問題的,但一旦組合到一起,可能就有問題。

再者,政策上也有巨大的障礙。電、氣、水、熱,全是不同的管理部門,這么多部門怎么融合?現在對付一個電網就已經夠難的了。所以,我不是給大家潑冷水,我們只有面對現實,才有可能真正做下去。

我的建議,還是要加大研發示范的力度,要加強系統規劃與發展路線圖的研究,并且與模塊技術結合。

對于區域級、用戶級的綜合能源系統的研究推廣方面,現在有一些地方政府和企業非常積極。加上現在鼓勵獨立的供電商、獨立的能源供應商。這可能是一種過渡,我覺得這是下一步規模推廣的基礎。

再說儲能。其中,儲熱比儲電便宜,可以調節電網,又可以作為集合電源。因此,從政策激勵的角度,我覺得應該鼓勵它實實在在發揮作用,鼓勵它往對電網調節有利的方向去發展。

在用戶側的大規模的儲能,要從對系統、對電網的調節作用來考慮制定相應政策,來鼓勵相應的多能互補的分布式能源模式。我建議下一步的政策制訂,應該往這些方面去考慮。

我認為,分布式能源特別是分布式的可再生能源系統,有著廣闊的應用前景。其中,因地制宜、多能互補、冷熱電聯供,將是發展方向。但是,在技術上、在政策和機制設計上,還有很多工作需要做。

因此,我在這里強烈呼吁,要按規律辦事,要真正研究示范,真正看透了,再規?;茝V,以避免造成大的挫折和走太多彎路。