关键词：能源战略；电力发展；新能源；碳排放
引言
为进一步提升电网调控机构新能源调度运行管理水平, 促进电网新能源消纳, 保障电网安全稳定运行, 研究制定新能源消纳预警机制, 提前发现并预防可能出现的新能源消纳困难, 与国家层面促进新能源消纳、提升新能源消纳承载能力的整体政策方针相契合。
1能源战略的主要方向
能源转型的核心是新一代电力系统。“我国必须以互联网思维审视和改造传统电力系统,而建设能源互联网是构建新一代电力系统的关键步骤。”在近期举办的“泛在电力物联网与城市智慧能源高级研讨会”上,中国科学院院士、中国电力科学研究院名誉院长周孝信称。他认为,能源互联网是在智能电网基础上,互联网思维理念和技术与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合,实现能源系统和能源产业发展新形态,即“互联网化”,这是新一代能源和电力系统的重要发展方向。新一代电力系统要最大化地提高能源综合利用效率,绿色发展和数字革命是新一代电力系统发展的最大推动力。绿色发展,是在可再生能源技术发展推动下的电力系统转型;数字革命,是在互联网信息技术进步推动下的电力系统数字化和智能化。而能源互联网的提出,又为传统电力系统不能适应分散化布局用户能源电力市场化的问题提供了可行的发展路径。如德国思想家汉娜·阿伦特所言,除非经由记忆之路,人不能抵达纵深。利用能源互联网,可提高可再生能源比重,促进互联网与能源系统的深度融合,实现多元能源的有效互补与高效利用。
2能源战略下能源电力的应用现状
2.1风力发电
风电装备制造技术已经达到了世界先进水平。现阶段大型风电机组整体上处在发展阶段, 但是很多技术研究已经达到了国际一流水平, 主要设备制造基本上实现了系列化、标准化。低风速、高海拔风电技术取得突破性进展。海上风电整机和关键零部件设计制造技术水平逐渐成熟, 海上风电装备基本具备国产化能力。中小型风电技术自主国产化, 处于世界领先水平。国内中小型风电的技术中“低风速启动、低风速发电、变桨矩、多重保护等等”一系列技术得到国际市场认可, 处于国际领先地位。
2.2太阳能发电
在太阳能内部,核聚变持续发生,散发光和热,极大能量向外释放,到达地球之后的太阳辐射便为太阳能。通过研究相关数据发现,太阳还有51亿年的寿命,在人类的认知中太阳能作为一种环保能源永不枯竭。其强度有3项决定因素,一是强度,而是日照量,三是日照时间。当前该能源的发电方式主要有2种,第一种是通过利用太阳能所产生的热能达到发电的目的,具有较低效率;第二种是光伏发电,利用光电反应,直接实现光能向电能的转化。其中,光伏发电目前的利用率较高,可以说太阳能发电具有广阔前景,但投资成本及转换效率等因素决定了该能源现在往往以小规模存在。
2.3地热发电技术技术
地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似,也是根据能量转换原理,首先把地热能转换为机械能,再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是利用天然的地热水蒸气,或由地热水加热的低沸点工质蒸汽,驱动汽轮机做功,将热能转变为机械能,然后再将机械能转变为电能的能量转变过程。我国地热资源类型分为浅层地热资源,水热型地热资源和干热岩资源。但目前只有水热型地热资源能用于商业发电,水热型地热资源又分为:干蒸汽、湿蒸汽和地热水。由于地热资源性质不同,其发电方法也不同,目前有背压发电、凝汽发电、闪蒸发电、双工质发电、全流发电。
3能源与碳排放之间的关系
碳排放是与能源战略以及能源电力发展密不可分的关注课题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆正如前面所述,中国能源战略是绿色低碳的战略。“绿色”是指实现环境友好的能源开发和利用;“低碳”是指明显降低温室气体排放强度并控制温室气体排放的增长。而前面所述的能源电力发展方向中,无论是提高能源效率,还是调整能源结构,以及具体体现在大力发展节能技术, 高效利用化石能源,加快发展清洁和可再生能源的等等措施,都无疑与低碳减排的目标一致,强调了碳排放的控制与治理。
4能源战略下的能源电力发展与碳排放问题的解决路径
4.1调整产业运行机制
从体制和经济运行机制上促进新能源产业健康发展。这其中包括促进新能源大规模融入电力系统,建立适应可再生能源大规模开发利用的电力市场体系,高效整合各类电力市场资源,加快构建包含电能量市场、辅助服务市场、容量市场等在内的全国统一电力市场并健全市场规则,加强市场监督。下一步,还需全面推进科技创新、管理创新,培育新能源发展的“乘数因子”,加大新能源技术研发力度,充分发挥科研院所、科工企业、国家研发中心作用,用数字化转型和“两化”融合为公司创新发展新能源产业提供新动能。
4.2储能技术
能源系统最终实现低碳、零碳转型, 风、光等间歇性能源的大规模利用是当前世界各国的共识。在间歇性能源规模化利用方面, 有两种方案:一是基于现有能源体系, 通过集中开发, (超) 远距离传输, 例如, 国内风光基地建设, 以及全球能源互联。二是基于风、光等间歇性能源特点, 分布式利用就地消纳。第一种方案, 大规模接入会对大网安全稳定带来冲击。需要更加灵活配套电源来进行干预 (这种方式并不低碳与经济, 偏离了能源转型的初衷) , 或者只能通过大规模储能来减少波动性, 避免对电网的冲击。第二种方案, 分布式利用虽然可独立运行, 减少了对电网的冲击, 但小型储能系统仍然是这种分散式利用商业化的必要条件之一。因此, 储能技术的成熟并商业化应用将能极大提高风、光等间歇性能源利用规模。
4.3完善能源管理体系的运行
在运行初期，企业应加强对于能源管理体系的宣传，并组织与能源使用相关的人员参与能源管理知识以及专业技能的培训，确保其充分地理解实施能源管理体系的必要性和重要性，使其能够提高节能意识，熟悉能源管理体系的要求和内容，掌握能源管理体系的构建和实施的方法。企业在能源管理体系的运行过程中，应建立关于能源绩效、能源管理体系运行的内部沟通机制和信息共享平台，及时发现和反馈体系运行中存在的问题，并让企业中的所有人员均可以为能源管理体系的改进提出建议和意见，企业还应设置一定的能源绩效奖惩机制，充分调动相关人员的积极性。
4.3 建设备用电源,利用储能设备,改善电源结构布局
在新能源接入电网之后,要确保电力平衡,需要在电力系统中适当加大调峰容量。在调峰能力较强且稳定性较高的备用电源建设过程中,当新能源处于不稳定期时,需尽快完成调峰。与此同时,部分储能设备在开发及应用方面具有较强实用性,对此应在新能源电力过剩时进行电能存储,当功率丧失并且用电负荷达到高峰时,将其作为备用电源。对于新能源接入电网之后所产生的不确定性,该调度方式可以有效避免风险,不过在短时间中仍旧难以应用,并且投资成本过高。
结语
综上所述，清洁能源的应用对我国电力事业发展有着重要影响，新能源的市场化运用初期依靠政府一定时期的补贴和政策鼓励,但长期发展依靠市场化水平的不断提升,需要形成上下游产业的协同配套,形成产业合力,推进新能源、新产品全面市场化展开。
参考文献
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论文作者:赵家星
论文发表刊物:《科学与技术》2019年14期
论文发表时间:2019/12/4
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