仇保兴：当前“双碳”战略设计存在六大误区

 

众所周知，可再生能源有波动性，需要进行调峰储存进行平衡，这是一个基本常理——发展100万千瓦的可再生能源，至少需要30千瓦，就是三分之一的容量用来储能。但如果我们延用工业文明，建设大型的、集中的、中心控制式的储能站则肯定是错误的。

 

有一个非常惨痛的教训，在去年4月16日，北京市丰台区一个25MWh直流光储充一体化电站发生起火，在对电站南区进行处置过程中，电站北区在毫无征兆的情况下突发爆炸，导致2名消防员牺牲。从此北京市下了一个命令，所有大型化学储电站一律停止投资建设，这是血的教训。因为越大型、越集中的化学储能越具爆炸性危险，有专家认为这与将大规模杀伤性武器安置在城区无本质差别。

 

从全国来看，如果电力系统整个进行转型，还需要大量的储能设备。储能方面首先要考虑到安全，其次考虑到成本。

 

未来有两个方向值得科学家和企业家作出努力：第一个方向，建筑脱碳和储能的潜力在于社区“微能源”。从目前的趋势来看，在2030年时我国将会有1亿辆电动车，目前每辆电动车的储电能力平均是70度电，按每年每辆电动车充放电100次计算，全年储能调节能力为7000亿kwh，相当于将7个三峡电站改为抽水蓄能电站。这样巨量的储电能力若合理调配就能使未来电网得到稳定运行。例如通过利用社区的分布式能源微电网以及电动车储能组成“微能源系统”，在电网处于用电峰谷的时候，使所有社区停放的电动汽车进行自动低价充电；当电网处于用电峰顶时，可以借用电动车所储的电按峰谷差价出售给电网一部分电力，这既能对电网用峰谷能进行调节，又能为电动车主带来利润。如果外部突发停电，社区也可以借助各家各户的电动车电能作为社区的临时能源供应。如此一来，这样的居民小区实际上就是一个发电单位，也是一个韧性很强的虚拟电厂。更重要的是，比起传统的大型化学电池蓄能，这种分布式的社区微电网在储能成本、韧性安全保障能力等方面都有显著的优势。

 

另外一个方向是利用抽水蓄能进行可再生能源的储能调峰。因为抽水蓄能不仅效率很高，可以达到80%，更重要的是一旦建成可以使用百年以上，这个过程中间损耗很小，属最绿色的储能模式。但是建设成本很高，周期长达15年，这就是为什么我国在两个五年规划中都没有完成任务的原因。解决之道在于充分利用我国现有的9万多个已建成的水库中适合的一部分水库进行抽水储能。

 

按我国《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035）》，2035年需要达到3亿千瓦抽水储能总容量。据国家电网总工程师陈国平介绍：“2030年我国要想实现12亿千瓦新能源装机容量，至少需要匹配2亿千瓦的储能。但我国现有的抽水蓄能装机仅为4000万千瓦左右，受制于建设周期，到2030年我国抽水蓄能装机最多只能达到1亿千瓦。”由于新建抽水蓄能电站面临选址难、征地拆迁难和开山修公路生态环保审批难等障碍，已经连续两个五年计划未完成预定建设任务。我国实际在建抽水蓄能电站总规模5513万千瓦，全部投产也仅满足需求量的30%左右。从装机总量来看，我国抽水蓄能占电力装机总量的1.4%，远低于日本的8%以及意大利、德国等国家的3%-6%，发展空间巨大，且需求紧迫。

 

因此利用现有具备抽水蓄能条件的中小型水库改装成多功能抽水储能电站，可以解决新增可再生能源的储能比问题，同时也能利用水库改建机会解决病险水库维修资金缺口难题，实现对病险水库进行大规模加固，而且利用抽水蓄能电站稳定的储能性，也能快速解决我国“弃风、弃光”问题。

 

总之，首先，双碳路线图的设计和制订需要科学的态度，需要跨学科团队艰苦持续的创新研究，没有捷径可走；第二，“双创”是唯一引领“双碳”的途径，90%以上的“双碳”科技与政策工具都将在未来涌现；第三，“双碳”需要对固有的知识更新，把固有的利益格局打破，同时突破传统的思维框框；第四，双碳战略需要更多市场主体和社会主体的参与，参与主体越多，主动性越强，双碳蓝图实施的成功率越高；第五，城市再次成为双碳和经济增长竞争的主体和创新的平台，抓住这一机会，不仅能够实现城市经济“二次腾飞”，更能使我国双碳战略从上而下“构成”能与从下而上“生成”相互协同，形成坚韧灵活的碳中和能源新体系。