青海省清潔能源儲(chǔ)能、消納、外送問(wèn)題研究

摘要：青海省具有豐富的太陽(yáng)能、風(fēng)能和水能資源，自然條件適合開(kāi)發(fā)清潔能源。近年來(lái)，圍繞地區(qū)優(yōu)勢(shì)，青海省大力推進(jìn)清潔能源規(guī)模化開(kāi)發(fā)。目前，青海省清潔能源產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，形成了完整的上下游產(chǎn)業(yè)鏈。但隨著清潔能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用，清潔能源在儲(chǔ)能、消納及外送方面也出現(xiàn)了各種問(wèn)題，比如：儲(chǔ)能技術(shù)方法單一落后，缺乏清潔能源消納的指導(dǎo)性機(jī)制，電源側(cè)能源調(diào)峰困難等，這些現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題嚴(yán)重制約了青海省清潔能源的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：清潔能源;儲(chǔ)能;消納;外送

隨著青海省經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，石油、煤炭等化石能源的高消費(fèi)加重了空氣污染，造成了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞。發(fā)展清潔能源是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然要求，也是實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明的必然要求。青海省大力開(kāi)發(fā)利用發(fā)展清潔能源，對(duì)完善能源結(jié)構(gòu)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。清潔能源是能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域和新方向，還處于發(fā)展的初級(jí)階段，面臨著眾多問(wèn)題與挑戰(zhàn)。目前，青海省清潔能源開(kāi)發(fā)利用水平居全國(guó)前列，清潔能源基地建設(shè)取得重大突破，清潔能源發(fā)電裝機(jī)實(shí)現(xiàn)跨越式增長(zhǎng)，初步建成全國(guó)重要的新型能源產(chǎn)業(yè)基地。

一、青海省清潔能源儲(chǔ)能、消納、外送方面存在的問(wèn)題

（一）儲(chǔ)能方面

1.清潔能源儲(chǔ)能缺乏明確規(guī)范的指導(dǎo)機(jī)制

清潔能源儲(chǔ)能的應(yīng)用和發(fā)展涉及諸多部門(mén)，比如：能源局、清潔能源發(fā)電企業(yè)、高校等。但是青海省現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題就是清潔能源儲(chǔ)能發(fā)展沒(méi)有一個(gè)明確規(guī)范的指導(dǎo)機(jī)制，造成資金投入分散、資源缺乏共享等問(wèn)題。雖然有些地區(qū)部門(mén)也出臺(tái)了一些支持清潔能源儲(chǔ)能發(fā)展的政策，但部分政策的設(shè)計(jì)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況嚴(yán)重失調(diào)。一些政策的執(zhí)行與落實(shí)不充分、不全面、不到位，服務(wù)清潔能源發(fā)展的成效有限。

2.儲(chǔ)能技術(shù)方法不夠先進(jìn)

本文中的儲(chǔ)能技術(shù)是指將電能通過(guò)某種裝置轉(zhuǎn)換成其他便于存儲(chǔ)的能量高效存儲(chǔ)起來(lái)，在需要時(shí)，可以將所存儲(chǔ)的能量方便地?fù)Q成所需形式能量的一種技術(shù)。隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，目前實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)主要有：機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)（包括：抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)），電化學(xué)儲(chǔ)能（包括：鉛酸、鎳鎘、鋰離子、鈉硫固體電池儲(chǔ)能設(shè)備和液流電池儲(chǔ)能），電磁儲(chǔ)能技術(shù)（包括：超導(dǎo)儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能設(shè)備、高能密度電容器儲(chǔ)能），相變儲(chǔ)能（借助儲(chǔ)熱物質(zhì)發(fā)生相變，吸收或放出潛熱實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能），多元復(fù)合儲(chǔ)能技術(shù)。而青海省目前實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)主要是電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)和相變儲(chǔ)能技術(shù)，儲(chǔ)能技術(shù)還不夠先進(jìn)。

3.儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)配套的地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施條件差

經(jīng)過(guò)為期兩個(gè)多月的走訪(fǎng)調(diào)研，結(jié)合查閱清潔能源的行業(yè)資料，發(fā)現(xiàn)本地大量清潔能源發(fā)電能源企業(yè)分布在海西、海北、海南等地區(qū)。以上地區(qū)由于地形限制、生態(tài)環(huán)境脆弱、交通不便等諸多限制條件，開(kāi)發(fā)程度低，相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入小，設(shè)施條件差，對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的布局建設(shè)帶來(lái)極大不便。

4.省內(nèi)高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)和學(xué)科建設(shè)滯后

高等院校是集人才、技術(shù)、平臺(tái)、資源等為一體的機(jī)構(gòu)，對(duì)于促進(jìn)科技創(chuàng)新、服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有關(guān)鍵作用。目前，青海省有青海大學(xué)、青海民族大學(xué)等十幾所高等院校，但沒(méi)有一所高校設(shè)置有清潔能源儲(chǔ)能方面的相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè)，也沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)研究。高校與青海省儲(chǔ)能的布局和發(fā)展沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)，也無(wú)法發(fā)揮其作用，這種產(chǎn)學(xué)分離的問(wèn)題亟待解決。

（二）消納方面

1.缺少清潔能源消納的指導(dǎo)性綱領(lǐng)和機(jī)制

青海省清潔能源發(fā)電企業(yè)分布廣、數(shù)量多，每年都會(huì)產(chǎn)出巨量的電力能源，如何完成能源消納是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)?？v觀實(shí)際，由于缺乏規(guī)范的消納綱領(lǐng)和機(jī)制，對(duì)促進(jìn)能源消納毫無(wú)指導(dǎo)，且清潔能源消納的可行性途徑少，消納問(wèn)題非常嚴(yán)重，大量的能源因無(wú)法及時(shí)消納而造成嚴(yán)重浪費(fèi)。

2.電力能源利用率和科技轉(zhuǎn)化率低

借助特定的技術(shù)和設(shè)備，電能可以轉(zhuǎn)化成機(jī)械能、熱能等多種能量形式。電能轉(zhuǎn)化技術(shù)在供熱、醫(yī)療、建筑、交通等眾多生產(chǎn)生活領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。就青海省而言，由于諸多行業(yè)還不夠發(fā)達(dá)，電力轉(zhuǎn)化技術(shù)更存在條件差、應(yīng)用少等缺陷，致使電能科技開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)化度和利用率偏低。

3.系統(tǒng)消納清潔能源的能力不足

這種問(wèn)題主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力無(wú)法滿(mǎn)足清潔能源發(fā)電出力與實(shí)際用電負(fù)荷需求之間的差異性。實(shí)際中，風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源出力具有較大的波動(dòng)性，在時(shí)段分布上與用電負(fù)荷存在較大差異，如風(fēng)電一般夜間出力較大，但此時(shí)用電負(fù)荷較小。光伏發(fā)電出力在傍晚快速減小，但此時(shí)實(shí)際用電負(fù)荷正迎來(lái)晚高峰。水電出力受來(lái)水情況影響，汛期出力較大而枯期出力有限。在以上各種因素的綜合作用下，系統(tǒng)的實(shí)際調(diào)度運(yùn)行面臨較大困難，調(diào)節(jié)能力成為決定清潔能源消納水平的關(guān)鍵。

（三）外送方面

1.清潔能源外送量偏小

青海省的清潔能源發(fā)電企業(yè)數(shù)量多，規(guī)模大，生產(chǎn)的電力能源總量非常豐富。但發(fā)展到目前，清潔能源只能外送至河南一個(gè)地區(qū)，外送總量偏小。另外，電網(wǎng)線(xiàn)路是承擔(dān)清潔能源向外輸送的重要載體，是電能順利輸送的關(guān)鍵保證。經(jīng)調(diào)研了解到，青海省清潔能源專(zhuān)用電網(wǎng)線(xiàn)路數(shù)量極其稀少，只有青?！幽稀?00千伏特高壓清潔能源直流輸電工程一條線(xiàn)路，根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)大量清潔能源向外輸送。

2.缺乏跨省區(qū)統(tǒng)一監(jiān)管、維護(hù)電網(wǎng)線(xiàn)路系統(tǒng)安全的技術(shù)系統(tǒng)

能源外送線(xiàn)路是遍布不同省區(qū)的設(shè)施，任一地區(qū)的線(xiàn)路故障都會(huì)對(duì)電能輸送產(chǎn)生直接的破壞，因此，維護(hù)各段線(xiàn)路的穩(wěn)定與安全尤為重要。青海省應(yīng)與有關(guān)省區(qū)聯(lián)合建立統(tǒng)一監(jiān)管、維護(hù)電網(wǎng)線(xiàn)路安全的技術(shù)合作體系，服務(wù)清潔能源外送工程。

3.電源側(cè)電力調(diào)峰困難

青海省實(shí)行清潔能源統(tǒng)一并網(wǎng)向外輸送的措施。各發(fā)電企業(yè)將生產(chǎn)的電能統(tǒng)一輸送匯集至特定的電網(wǎng)，再經(jīng)由專(zhuān)門(mén)的清潔能源外送線(xiàn)路統(tǒng)一向外輸送至其他省份地區(qū)。這種情況往往出現(xiàn)巨量電能匯集于一處電網(wǎng)的現(xiàn)象，對(duì)電網(wǎng)線(xiàn)路的安全構(gòu)成威脅。另外，由于外送線(xiàn)路有限，又缺乏電力儲(chǔ)能設(shè)備，大量電力因無(wú)法及時(shí)實(shí)現(xiàn)外送而造成嚴(yán)重浪費(fèi)。省內(nèi)電力調(diào)峰問(wèn)題非常突出。

二、青海省清潔能源儲(chǔ)能、消納、外送問(wèn)題的解決措施

（一）儲(chǔ)能方面

1.制定出臺(tái)支持儲(chǔ)能發(fā)展的政策機(jī)制

結(jié)合地區(qū)新能源發(fā)展實(shí)際情況，探索清潔能源儲(chǔ)能發(fā)展方向，制定科學(xué)規(guī)范的政策機(jī)制，推動(dòng)配套政策落地。各牽頭部門(mén)要按照職責(zé)分工抓好各項(xiàng)政策措施細(xì)化落實(shí)。各有關(guān)部門(mén)進(jìn)一步加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào)，切實(shí)形成工作合力，扎實(shí)穩(wěn)妥推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展。各地要結(jié)合本地實(shí)際，與牽頭部門(mén)加強(qiáng)對(duì)接，細(xì)化任務(wù)措施，扎實(shí)推動(dòng)政策措施及本行動(dòng)計(jì)劃落地見(jiàn)效。各地方能源行業(yè)主管部門(mén)牽頭做好統(tǒng)計(jì)與信息反饋工作，定期向能源部門(mén)上報(bào)情況，過(guò)程中有關(guān)重大事項(xiàng)及時(shí)反饋有關(guān)牽頭部門(mén)。

2.積極推廣高效儲(chǔ)能技術(shù)

光伏、光熱發(fā)電企業(yè)要加快購(gòu)買(mǎi)引入電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和超級(jí)電容器儲(chǔ)能設(shè)備，解決企業(yè)儲(chǔ)存富余電能的迫切需要。打造電池儲(chǔ)能系統(tǒng)+超級(jí)電容器+相變儲(chǔ)能系統(tǒng)的多元復(fù)合儲(chǔ)能技術(shù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大量清潔能源儲(chǔ)存。風(fēng)電企業(yè)應(yīng)引入飛輪儲(chǔ)能設(shè)備系統(tǒng)和壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)等儲(chǔ)能設(shè)施，構(gòu)建飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)+壓縮空氣儲(chǔ)能設(shè)備+電池儲(chǔ)能設(shè)備+超級(jí)電容器復(fù)合電力儲(chǔ)存技術(shù)系統(tǒng)。水電企業(yè)可采用抽水蓄能系統(tǒng)+液態(tài)電池儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行電能儲(chǔ)存。

3.增加儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)集中地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入

加強(qiáng)特定地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)建設(shè)與發(fā)展提供良好的設(shè)施條件。推進(jìn)基礎(chǔ)交通工程建設(shè)，提高交通通達(dá)度;加強(qiáng)供水、供電、供暖等設(shè)施的升級(jí)改造，滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要;增加資金投入，建設(shè)配套的工程設(shè)施，全面促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4.省內(nèi)高校要及時(shí)設(shè)置相關(guān)學(xué)科和專(zhuān)業(yè)

高校專(zhuān)業(yè)的設(shè)置與完善要緊密結(jié)合社會(huì)實(shí)際發(fā)展，清潔能源是一種前景光明的新式產(chǎn)業(yè)，在青海省具有極大的開(kāi)發(fā)潛力和發(fā)展優(yōu)勢(shì)。省內(nèi)高校應(yīng)結(jié)合清潔能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，及時(shí)設(shè)置能源儲(chǔ)能相關(guān)的學(xué)科和專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)技術(shù)人才，開(kāi)展科學(xué)研究，增加學(xué)科建設(shè)和科學(xué)研究投入，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和科研成果轉(zhuǎn)換，服務(wù)清潔能源發(fā)展。

（二）消納方面

1.加強(qiáng)宏觀政策引導(dǎo)，形成有利于清潔能源消納的體制機(jī)制

研究實(shí)施清潔能源電力配額制度。由省級(jí)能源主管部門(mén)確定各州縣地區(qū)用電量中清潔能源電力消費(fèi)量最低比重指標(biāo)。省級(jí)能源主管部門(mén)、電網(wǎng)企業(yè)、售電公司和電力用戶(hù)共同承擔(dān)可再生能源電力配額工作和義務(wù)。各市州政府部門(mén)應(yīng)圍繞地區(qū)實(shí)際，加快制定出臺(tái)清潔能源消納年度消納機(jī)制，明確地區(qū)電能需求計(jì)劃，并與新能源發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)公司進(jìn)行交流，實(shí)現(xiàn)電力能源精準(zhǔn)輸送與就地消納。同時(shí)，拓寬能源消納途徑，保證能源全面完成消納。

2.提高電能科技轉(zhuǎn)化率

科研單位要聯(lián)合省內(nèi)各高校聯(lián)合開(kāi)展科研活動(dòng)，加大電能科技轉(zhuǎn)化的科研投入。積極同外地科研單位進(jìn)行技術(shù)交流借鑒，全方位、多途徑促進(jìn)技術(shù)提升。青海省內(nèi)高校要加快整合學(xué)科資源，重視相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè)的設(shè)置與培育。制定科技創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制，充分激發(fā)教師和學(xué)生的科研創(chuàng)新積極性，以期實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)。加大學(xué)科培育資金投入，更新科研設(shè)備，為技術(shù)創(chuàng)新提供完善的基礎(chǔ)條件。清潔能源發(fā)電企業(yè)應(yīng)制定科學(xué)正確的企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略，樹(shù)立技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展理念。組建電力轉(zhuǎn)化技術(shù)研發(fā)部門(mén)。合理利用資金，保證科研投入資金充足。

3.促進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性

開(kāi)展電網(wǎng)動(dòng)態(tài)增容改造工程，在輸電線(xiàn)路等設(shè)備上安裝智慧導(dǎo)線(xiàn)精靈、微氣象等前端感知設(shè)備，動(dòng)態(tài)調(diào)整電網(wǎng)輸送限額，提高電網(wǎng)的輸電能力。針對(duì)年度尖峰負(fù)荷、電網(wǎng)利用率不足的問(wèn)題，可在電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、用戶(hù)側(cè)配套建設(shè)儲(chǔ)能設(shè)施，聚合分布式電源、充電站和儲(chǔ)能等資源組成虛擬電網(wǎng)，參與負(fù)荷調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保持清潔能源平穩(wěn)消納。

（三）外送方面

1.加強(qiáng)省際電能輸送線(xiàn)路及配套設(shè)施建設(shè)

省際電能輸送線(xiàn)路的建設(shè)有助于輸送和接收更多的電力能源，同時(shí)滿(mǎn)足送端和受端兩個(gè)地區(qū)的需求。加強(qiáng)省際輸電線(xiàn)路建設(shè)是增加青海省電力外送總量的一種有效途徑。青海省政府要加強(qiáng)與外省政府的聯(lián)系與溝通，共同推進(jìn)跨省區(qū)電網(wǎng)線(xiàn)路建設(shè)工程。同時(shí)，要加強(qiáng)配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，完善電能輸送的基礎(chǔ)條件，促進(jìn)電能長(zhǎng)期平穩(wěn)輸送。

2.建立輸電系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，維持電能穩(wěn)定輸送

因跨省區(qū)輸電線(xiàn)路里程長(zhǎng)且各段線(xiàn)路都起著關(guān)鍵性作用，這就需要充分保證各段輸電線(xiàn)路的穩(wěn)定。具體說(shuō)來(lái)，有關(guān)各省地區(qū)應(yīng)充分引起重視，共同協(xié)商合作構(gòu)建輸電線(xiàn)路系統(tǒng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，聯(lián)合管理維護(hù)各段線(xiàn)網(wǎng)的安全與穩(wěn)定，保證電力能源的暢通輸送。

3.借助儲(chǔ)能設(shè)備解決電力調(diào)峰問(wèn)題

電能過(guò)剩時(shí)，儲(chǔ)能設(shè)備可將富余電能儲(chǔ)存起來(lái)，并可以在必要時(shí)刻釋放電力能源，滿(mǎn)足外部需求。儲(chǔ)能設(shè)備對(duì)于電力調(diào)峰具有積極的作用，可緩解線(xiàn)路的并網(wǎng)壓力，維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定。優(yōu)化儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展方式。充分發(fā)揮儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱在的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)多類(lèi)儲(chǔ)能的有機(jī)結(jié)合。統(tǒng)籌推進(jìn)集中式和分布式儲(chǔ)能電站建設(shè)，推進(jìn)儲(chǔ)能聚合、儲(chǔ)能共享等新興業(yè)態(tài)，最大化利用儲(chǔ)能資源，充分發(fā)揮儲(chǔ)能的調(diào)峰、調(diào)頻和備用等多類(lèi)效益。

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（作者簡(jiǎn)介：張寬，河北保定人，青海民族大學(xué)碩士研究生，研究方向：中外政治制度。）