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取之不盡的清潔能源

在能源界有一個怪象,像風能、太陽能這樣的清潔能源,按理說應該是大力發展的。但目前風電和光電在我國的發電比重還不足10%,火電仍然是主要的電力來源,比重接近了70%。清潔能源到底有怎樣的問題導致其發展緩慢呢?近期我國推出了一個源網荷儲的概念,號稱可以改變能源結構,保障我國的能源安全,又到底是怎麼回事呢?

從傳統的電網特性來說,發電站和使用者是靠著電網連線在一起的,為了保證穩定性,當用戶需要用一度電的時候,發電站就只能發一度電,發多了使用者不需要,發少了使用者又不夠用。那使用者的實際用電需求是什麼樣的呢?拿一般的居民用電來說,晚上睡覺前的這段時間用電量最大,半夜入睡以後用電量最小,也就是說電力的需求是忽高忽低的,所以發電站就只能隨之增減發電量來適應電力的需求變化,這就是問題的關鍵所在。

在不浪費資源的前提下,各類電站是怎樣實現增減發電量的呢?火電站可以透過加減燃料來控制發電量的大小,水電站可以透過引用水量的多少來控制。那風電和光電用什麼辦法呢?大家仔細想一想,還真的沒有什麼特別好的辦法。拿光電來說,只有在白天有太陽的時候才能發電,而到晚上就完全啞火,其自身的電能供應都呈現巨大的波動,更不用談和使用者的需求同步了。正因為如此,風電和光電被稱作垃圾電能,作為人畜無害的清潔能源,取之不盡,用之不竭,卻無法大量使用,難道人類就沒有想過什麼辦法嗎?

辦法當然是有很多的,比如可以依靠火電站的配合使用來調節風電、光電的波動,但價效比可以說真的很低,但這已經是目前使用較廣的做法了。其實還有一個簡單明瞭的辦法,那就是儲能。當電網需求低的時候,可以把多餘的風電和光電以其它形式儲存起來,到用電高峰的時候再拿出來使用,正好完美解決清潔能源的波動問題。

在電力市場中,儲能的模式其實早有使用。我們經常聽說的抽水蓄能電站就是儲能方式的一種,利用富餘的電能把水抽到高處,以重力勢能的形式儲存,等到用電高峰再把水放下來發電,專業上也叫做調峰。但由於抽水蓄能電站需要特殊的地形,並不是哪裡都能建比較理想的儲能方案,當然還是建造一個大型的電池,就像我們平時使用的充電寶一樣,這種方案不但不挑位置,其調節效能也更好,使用也更加的方便。

為什麼現在投入使用的電網充電寶寥寥無幾呢?最主要的原因是不划算,簡單的算一個經濟賬,我國的用電不同時段價格不同。舉個例子,在低谷時段的電費是5毛1度,在高峰時段可能就是1塊1度,意味著儲能電池在低谷時段存1度電,在高峰時段放出來用,就可以有5毛錢的利潤。所以如果儲能電池充放1度電的平均投入小於5毛錢就可以實現盈利了。但實際上到目前為止,儲能成本都還沒有低於這個5毛錢。這也是儲能系統遲遲未能實現工業化使用的根本原因所在。

這雖然是一個困局,但好在解決方向還是明朗的。除了降低清潔能源自身的開發成本外,就是鼓勵儲能系統的進步和完善了。所以我國這兩年就提出了源網荷儲一體化的概念,聽起來有點拗口,通俗一點說可以理解為發電站、電網、使用者和儲能合為一體,前三項是傳統電網的基本要素。所以重點就是在最後的儲能上,透過官方的強制約束和一些政策引導讓一直處於賠錢賺吆喝的儲能系統實現盈利,加強儲能在清潔能源中的存在感,從而也可以刺激儲能的技術進步。

其實這最終會變成一個良性迴圈。隨著儲能產業的提升,風電和光電的波動性將大大的改善,發電的利用率也大幅提高。屆時風電和光電也不再是垃圾,電能反而成為能源市場的香餑餑會有更多資金流入風光發電市場,從而再次推動儲能產業的提升。

我們可以做個設想,今後的儲能的單位成本變得非常低,其本身就會是一個非常賺錢的生意,單單利用峰谷電能的差價就能賺到錢。甚至每家每戶都可以安裝一個儲能電池來節約電費,而且也不用再擔心清潔能源的波動性,可以放開手腳開發取之不盡的清潔能源了。從長遠來看我們現在提出的源網荷儲一體化,確實算得上一個高瞻遠矚的政策。當我們的能源不再依賴煤、石油、天然氣,也就不再受制於人或者受制於自然資源,從而實現能源的轉型,保障我國的能源安全。雖然還有很長的路要走,但光明的未來值得我們期待一下。