随着新能源装机不断跃升,如何构建新型电力系统,做好新能源消纳工作备受关注。在近日举办的第十届中国能源发展与创新大会上,专家表示,解决可再生能源间歇性问题的关键在于储能技术,未来需要研发高性能、低成本、长寿命的储能电池,推动热储能、氢储能和压缩空气储能等新型储能技术进步,探索新型储能技术与发电侧、电网侧、用户侧相结合的不同融合发展模式,以实现新能源的稳定供应,做到对传统能源的有效替代。

  近年来,我国能源发展取得了历史性成就,新能源从“替补能源”转向“主体能源”。2020年以来,我国可再生能源新增装机连续5年达到亿千瓦级。2024年新增装机规模再创历史新高,达到3.7亿千瓦,占全国新增电力装机的86%,成为我国电力新增装机的主体。

  风光资源丰富,分布广泛,但也具有间歇和随机的弱点。随着风光发电规模增加,新能源消纳问题不断显现,成为当前新能源发展重要制约。“过去风光电快速发展是依托在常规能源发电基础之上,依靠常规能源发电补偿调节而运行的,这种模式不可持续。”中国产业发展促进会会长于彤表示,今后储能技术、氢能技术将是与风光发电技术同等重要的新能源技术。

  在中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司党委书记、董事长朱国金看来,不同储能技术的有效融合可进一步提升储能系统整体性能,带来更好的经济性。以抽水蓄能与压缩空气储能融合为例,抽水蓄能作为目前应用最广泛的大规模储能技术,具有技术成熟、储能容量大、寿命长等优势,但存在地理限制问题。压缩空气储能与抽蓄同属大容量、长寿命长时储能。但压缩空气储能也存在转换效率低、建设成本高等缺点。通过优化地下洞室、送出线路等设施的设计,实现抽水蓄能和压缩空气储能共享使用,可减少重复建设,降低投资成本。同时,利用抽蓄上水库的水头压力,使水和空气在同一空间内共存,并通过合理的结构设计,降低储气规模,构建水气共容定压压缩空气储能结构,可有效提高储能效率、降低压储成本。

  氢能是更长时间维度的储能技术。朱国金表示,通过可再生能源离网制氢,可将可再生能源从“波动性电源”转化为“可储存、可调度”的清洁能源载体,实现就地消纳,提高新能源消纳比例。同时,可再生能源制氢不受电网约束,可实现可再生能源就近消纳,适用于远海岛屿、沙漠、矿区等电网未覆盖的偏远地区。

  中国产业发展促进会副会长兼氢能分会会长魏锁认为,我国氢能从基础研究、技术研发、设备制造、基础设施建设,到生产应用技术开发验证、项目示范,取得了重大进展和成效。氢能技术水平快速提升,成本大幅下降,示范项目顺利推进,自主可控的氢能供应链基本形成。氢能产业已基本具备全产业链规模化发展能力,发展氢能有了技术能力支撑。

  发展储能技术的同时,促进能源产业跨界融合也必不可少。推动电动汽车、氢燃料电池汽车等新能源汽车的发展,探索“车网互动”模式,实现交通与能源的协同发展;推广绿色建筑理念,开发智能建筑管理系统,根据室内外环境自动调节能源消耗;鼓励工业企业建设分布式能源系统,更多利用新能源制氢产品,减少对传统能源的依赖,提高能源利用效率,降低企业生产成本……这些都有助于推动能源转型。

  其中,绿色化学将在解决经济、资源、环境三者间矛盾的过程中发挥重要作用。中国科学院院士、中国科学院化学所研究员韩布兴表示,碳中和涉及多学科领域,物质转化和能量转换是最核心的科学问题。绿色化学是化学化工、能源、材料等领域发展的必然方向,也是实现化学工业可持续发展的根本途径,绿色化学与技术的发展将促进相关学科发展以及生产生活方式变革。

  “绿色化学涵盖无害和可再生原料、绿色溶剂、绿色催化、高效反应路线、高效清洁化工过程和绿色产品等内容。”韩布兴介绍,我国有大量的可收集利用的生物质,每年因使用化石能源利用产生的二氧化碳约100亿吨。同时,我国现存废弃塑料约10亿吨,每年还将产生约5000万吨。因此,通过化学化工技术,将二氧化碳、生物质、废弃塑料等废物转化为化学品、能源产品和材料,可以实现变废为宝,具有重要意义。(王轶辰)