对话中国工程院院士、清华大学环境学院教授 贺克斌:实现碳中和可以发展虚拟电厂,购买新能源车就是为减碳做贡献 ...

2021-6-29 10:26 来源: 搜狐商学院

目前风电光伏的发电还没有大规模应用,挑战是什么?


贺克斌:最大的挑战在于风光发电的不稳定性与储能消纳的系统匹配还没有建立完成。。

化石燃料发电,供电系统相对可控,可实现“以需定供”。电力需求增加,可通过增建火电厂,增加负荷也就是多烧煤等化石燃料来满足。 而风光发电量大小是在不同时空范围内波动比较大的,从供应侧最多只能更加精准地预报它,这是相对不可控的因素。

由于风光发电供应侧存在的不可控因素,电网系统的稳定性就要通过储能和用电系统的调节来实现,即所谓“以供调蓄”和“以供调需”,虚拟电厂就是其一。

未来从燃油车逐步转到电动车的时候,高比例大规模使用电动车会形成规模化的分布式储电能力,利用将来普及化的充放电桩双向基础设施系统,可通过电网电价的变化等市场机制调节充放电,当千家万户的车参与进来以后,比如全国3亿辆电动车就形成3亿个分布式储电点。通过虚拟电厂就可以实现规模化的“以供调需”。

此外,未来电动车回到家里在停车位后,还可以直接跟家里的用电系统关联供电,下班期间家里就可以先用白天充满的可能相对便宜的电,而不去用这个时段电网的电,这在家庭财务上也是获益的。

针对建筑用电,风光发电多时就直接用电网供电,并蓄存多余电。在发电少的情况下,则通过蓄电装置、链接电动汽车的充电桩和负载调节保障建筑用电。

所以大规模用风电光伏最大的挑战就是消纳能力,消纳能力要通过集中储能和分布式储能来调节。

还有一个就是“光储直柔”建筑。(“光储直柔”即光伏发电、储能、直流、柔性应用,此技术的应用最低可使建筑用电节约10%左右交直流转换损失。)大量的建筑屋顶,如果高比例的利用上了,相当于这片土地除了建筑以外头上还顶了光伏发电的面积,而它本身又可以在建筑里设计储能的技术,用直流电调节,就是自产自用解决了一部分。有研究表明,如果北京市的屋顶都利用上,北京市可能获得的光伏电是北京市用电的2倍,当然这是理论值,但很值得深入研究和未来开发挖掘。

这些都是大比例风光利用的时候就要有的灵活 “用”和“储”系统,而目前之所以风光发电还没有快速大规模发展起来,是“用”和“储”的这套系统还没有迅速发展起来,需要有一个过程,也是某种意义上的新基建。

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