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江億院士認(rèn)為，終端用能在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的作用，應(yīng)該得到一定的重視。

(資料圖片僅供參考)

——江億院士《調(diào)動(dòng)用電終端的調(diào)蓄潛力，助力風(fēng)電光電有效消納》

2023年2月17日，2022國家能源互聯(lián)網(wǎng)大會暨2022中國電機(jī)工程學(xué)會能源互聯(lián)網(wǎng)專委會學(xué)術(shù)年會在廣州召開，本次大會和年會以“構(gòu)建新型電力系統(tǒng) 引領(lǐng)零碳持續(xù)發(fā)展”為主題，旨在探討碳達(dá)峰碳中和愿景下，如何促進(jìn)能源領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)協(xié)同，對我國能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有積極的引導(dǎo)和推動(dòng)作用。將進(jìn)行全程直播。更多直播請聯(lián)系：13693626116

以下為演講摘錄：

由江億院士的統(tǒng)計(jì)分析來看：風(fēng)電光電最適合裝在哪兒？不是像有些機(jī)構(gòu)所覺得都是在西部，實(shí)際上是小頭在西部，大頭在中東部。

江億院士提出了以下幾個(gè)問題：

1.解決電力供需關(guān)系的季節(jié)性差別。即春天電力過剩、冬夏不足，怎么解決這個(gè)冬夏不足的問題？二是多裝風(fēng)電光電。要是滿足冬天和夏天的需求，大概就會導(dǎo)致約20%的棄風(fēng)棄光量，經(jīng)濟(jì)性太差，增加的成本太高。二是制氫、儲氫、氫發(fā)電。把春天、秋天的電導(dǎo)到冬天和夏天去，但是經(jīng)濟(jì)性太差，因?yàn)檫@種跨季節(jié)儲能只能是一次性的，儲氫裝置本身的經(jīng)濟(jì)回收也比較難。所以比較了各種辦法之后，最后發(fā)現(xiàn)可操作的還是要保留一定的火電。

2.怎么把春天的棄風(fēng)棄光電力有效地用上又是另一個(gè)問題。如果是這么大規(guī)模的風(fēng)電光電，必須有棄風(fēng)棄光，否則經(jīng)濟(jì)性很差。制氫之后，成為燃料或者再發(fā)電都挺對的，但是由于它的累計(jì)年運(yùn)行小時(shí)數(shù)太少，所以算下來還是初投資高。再就是發(fā)展一些高耗電企業(yè)，如電解鋁、做電石等，還是因?yàn)槟赀\(yùn)行小時(shí)數(shù)，所以折舊率高。再有一個(gè)辦法就是電鍋爐止熱，但是春天不用熱，這樣就得發(fā)展大規(guī)模的跨季節(jié)儲熱，把春天的電存到冬天去解決建筑采暖問題，這可能是未來要仔細(xì)深入研究的一個(gè)發(fā)展熱點(diǎn)。

3.季節(jié)差是一件事，更大的問題是安裝在哪的事。中東部的土地資源貴，寸土寸金，所以很大程度要依靠城鄉(xiāng)建筑的屋頂光伏，尤其是北方農(nóng)村建筑都是平房，它的屋頂是特別豐富的資源，所以怎么開發(fā)好分布式的屋頂光伏資源是又一個(gè)問題。

所有人都知道風(fēng)電光電一天里的大范圍變化，那么怎么解決日內(nèi)電源變化與需求的不匹配問題？這是新型電力系統(tǒng)面臨的最大難題。

現(xiàn)在使勁發(fā)展水電+抽水蓄能，但是以各種資源條件來看，抽蓄離滿足要求還差挺多的。所以除了水電和抽蓄之外，還要額外的儲能和調(diào)節(jié)能力?，F(xiàn)在有空氣壓縮儲能、集中化學(xué)儲能、太陽能熔巖、熱發(fā)電等等，但是規(guī)劃了一下，就占了很大的資源，而且投資也很大。

所以，大頭是建筑資源加上私家電動(dòng)車，這是還沒有好好開發(fā)的一個(gè)巨大資源。

再有就是將來大規(guī)模的風(fēng)電光電的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不夠時(shí)，怎么解決實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)、平衡穩(wěn)定是又一個(gè)新問題。

先看電動(dòng)車，要是充分把電動(dòng)車的資源調(diào)度起來，關(guān)鍵是一位一樁，即停即接，同時(shí)是智能有序充電（不聽車的，而聽電網(wǎng)的），它就能夠充分發(fā)揮巨大的儲能能力，但是不能接在大電網(wǎng)上，因?yàn)楣β侍?，配電網(wǎng)受不了，而應(yīng)該接在建筑配網(wǎng)里，充分利用好建筑配網(wǎng)資源。

除此之外，建筑里還有巨大的柔性用能和儲能資源、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的慣性，和空調(diào)末端結(jié)合起來，可使得空調(diào)的用電靈活可調(diào)。從上世紀(jì)90年代，我們就做了水蓄能、冰蓄能、水蓄熱，這其實(shí)是對電網(wǎng)有一定貢獻(xiàn)的。再加上電動(dòng)車，還有大量的小家電都有電池，掃地的小機(jī)器人里也都帶電池，那是巨大的可開發(fā)資源。

按照國外的文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，全世界的電池產(chǎn)量，55%用在電動(dòng)車上了，我想應(yīng)該比這個(gè)數(shù)還更多。接近30%的電池用在各種各樣的小家電上，包括手機(jī)、計(jì)算機(jī)、便攜機(jī)、掃地機(jī)器人，這個(gè)數(shù)太出乎意料了，與電動(dòng)車電池有得一比了，所以怎么把這個(gè)資源好好地開發(fā)利用，比起建巨大的儲能電池箱、集裝箱有意義多了（不花錢），關(guān)鍵是怎么把它們調(diào)度起來，這就需要一個(gè)更加好的建筑室內(nèi)的配電平臺實(shí)現(xiàn)柔性，把這些資源充分調(diào)動(dòng)起來，這也是我們說的光儲直流新型配電的主要目的。

后面更重要的是怎么把這些資源調(diào)動(dòng)起來，分布在全國千家萬戶，約1億個(gè)末端，核心是怎么和電網(wǎng)協(xié)調(diào)互動(dòng)。

江億院士認(rèn)為，得自己主動(dòng)響應(yīng)、主動(dòng)調(diào)節(jié)，就是說按照現(xiàn)在的理念，統(tǒng)一由電網(wǎng)調(diào)度，更重要的是每個(gè)末端各為其主，都有它自己的主人。對這些分散的末端就需要有一個(gè)反映電網(wǎng)供需矛盾的統(tǒng)一信號，同時(shí)這個(gè)信號還要能夠激勵(lì)終端自行進(jìn)行條件。

那么，用什么信號？電價(jià)。

可以把碳作為一個(gè)激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)出這么一套體系來。

我們的目標(biāo)是希望控制火電，盡可能減少火電的發(fā)電量（碳排放量），可以根據(jù)這個(gè)目標(biāo)計(jì)算出每個(gè)瞬間火電機(jī)組的碳排放量，包括碳排放責(zé)任因子、每度電有多少碳排放。但不應(yīng)該是真實(shí)地要把這個(gè)責(zé)任搞清楚，這個(gè)差別是什么？這個(gè)火電機(jī)組尤其是煤電機(jī)組為什么運(yùn)行？當(dāng)負(fù)荷高峰時(shí)，因?yàn)槟┒艘秒?，它的碳排放都?yīng)該由末端用電者承擔(dān)。

江億院士總結(jié)，電力系統(tǒng)面臨的重大變化，集中電源向集中與分布相結(jié)合的電源系統(tǒng)變化，現(xiàn)在是源隨荷變，以后風(fēng)電光電不停進(jìn)化了，就要變成源和荷的協(xié)調(diào)，甚至于有荷隨源變的趨勢，那電源側(cè)就省事了。電網(wǎng)的調(diào)控保障也從完全依靠電源側(cè)的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)為電源和終端共同承擔(dān)，這樣一來集中和分布的儲能設(shè)施逐漸成為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要支撐，這和現(xiàn)在相比都是巨大變化。

在這樣巨大變化的狀況下，運(yùn)行調(diào)節(jié)措施就必須要變化，而它的變化就需要設(shè)計(jì)制定新政策機(jī)制，因?yàn)椴煌恼邫C(jī)制針對不同的主要矛盾，面對的是不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和調(diào)控模式。所以，絕不能在已有的政策機(jī)制框架下去研究解決問題的方法，而只能根據(jù)改變了的現(xiàn)實(shí)狀況重新設(shè)計(jì)新的政策機(jī)制，才能把解決調(diào)節(jié)問題。我們想的電力動(dòng)態(tài)碳排放責(zé)任因子方法可能針對未來電源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)調(diào)節(jié)將出現(xiàn)巨大變化而可以采用的很簡單而可行的方法。