中國儲能網(wǎng)訊：2021年，能源危機席卷大半個地球，許多地區(qū)遭遇能源供應中斷，能源價格也創(chuàng)下歷史新高。這一年，聯(lián)合國氣候變化大會第26屆締約方會議在格拉斯哥舉行，會上，為應對氣候變化制定行動議程的工作也遭遇困難——但仍然取得了一些突破。對全球電力部門而言，可負擔性、可靠性和可持續(xù)性幾乎從未像2021年這般同時受到全球關注。
展望未來，電力部門既面臨這三重要求，又要努力脫碳，這對市場參與者而言既是巨大挑戰(zhàn)，也是重大機遇：全球現(xiàn)役發(fā)電機組有55%依靠化石燃料運行，許多清潔技術解決方案（如電池儲能和海上風電）仍在逐步成熟完善，電力的應用范圍正擴大到汽車運輸和制氫等領域，到2050年，全球總電力需求可能比現(xiàn)在高2至2.5倍。
如若電力部門真能引領一場全面的全球能源轉型，那么根據(jù)埃信華邁（IHS Markit）提出的其中一個深度脫碳情景，2021-2050年間全球可能需要增加約280億千瓦的清潔發(fā)電能力，也就是年均新增清潔發(fā)電容量要比過去10年的年均水平高出5.5倍，實現(xiàn)這一目標所需的總投資額約為30-40萬億美元。
埃信華邁（IHS Markit）最近發(fā)布了一份題為《繼2021年全球能源危機與氣候談判之后，電力行業(yè)脫碳面臨的關鍵挑戰(zhàn)與機遇》的報告，其中討論了與電力部門脫碳相關的四個基本主題：
1、構建富有韌性的清潔能源供應鏈
在完全脫碳的情景下，太陽能、風能和電池技術的多樣化供應鏈相對于目前而言可能需要增加4到45倍（見圖1）。這本就頗具挑戰(zhàn)，而礦產稀缺、加工能力和勞動力短缺以及區(qū)域瓶頸等因素則令實現(xiàn)這一目標難上加難。然而，隨著清潔能源的擴張，世界各地可能會涌現(xiàn)出數(shù)量更多、分布更廣的技術中心，這有助于最大限度地減少瓶頸、提升韌性。刺激清潔能源需求能帶來市場確定性，并推動資本密集型供應鏈投資。例如，歐盟委員會承諾到2030年建設6000萬千瓦海上風電項目，到2050年，這一數(shù)字將進一步達到3億千瓦。此外，設備制造過程中的循環(huán)回收可以減輕原材料開采和加工的壓力。例如，在美國，有幾個州業(yè)已實施或正在考慮相關的激勵措施或強制性規(guī)定來促進材料的可持續(xù)管理。
2、確保電力供應可靠性
風能和太陽能資源具有間歇性特點，此類技術的高度滲透將給脫碳化電力系統(tǒng)的可靠性帶來考驗，尤其是在氣候變化造成極端天氣增多的情況下?？煽啃砸?guī)劃變得越發(fā)復雜。清潔可靠的發(fā)電技術需要更多的投資來降低成本，在此類技術真正實現(xiàn)低成本發(fā)電之前，保持現(xiàn)有的高可靠性、低排放設施繼續(xù)運行是有好處的。例如，在日本，新起草的能源政策草案旨在到2030年前將核電在整個發(fā)電結構中的占比維持在20%至22%。補償機制可以逐漸轉向以多種多樣的手段獎勵零碳、穩(wěn)定且靈活的電源，包括提高分區(qū)和分時價格粒度、實施稀缺性定價機制來準確反映電力系統(tǒng)狀況，以及為輔助服務、需求響應和儲能提供補償（見圖2）。例如，印度正在啟動輔助服務市場，并允許儲能解決方案參與其中。
3、擴大并升級輸配電網(wǎng)絡
電力網(wǎng)絡很難適應可變和分布式可再生能源的輸配電要求：許多國家的電網(wǎng)都很陳舊，它們原是為大型可調度電源設計的，而新線路往往要耗時多年方能建成，并且收入結構往往與新需求相脫節(jié)。要想改變這種情況，在政策規(guī)劃中統(tǒng)籌協(xié)調電網(wǎng)建設與可再生能源發(fā)展可大幅降低脫碳成本。例如，澳大利亞正在開發(fā)多個稱為“可再生能源區(qū)”的地區(qū)，由各州支持基礎設施建設。收入機制可以不斷發(fā)展，以滿足新出現(xiàn)的系統(tǒng)平衡需求。例如，在中國，電價改革已經開始暴露出通常情況下并不透明的電網(wǎng)公司成本結構。最后，數(shù)字化電網(wǎng)可以更好地利用可再生能源和分布式能源的運行特點，包括分布式發(fā)電接近需求中心的特點，或者可再生能源幾乎可瞬間降低輸出的能力。
4、協(xié)調可再生能源行業(yè)與土地和社區(qū)的關系
可再生能源通常是分散的，因此大規(guī)模開發(fā)此類能源會在土地使用方面與其他經濟、社區(qū)和環(huán)境利益主體形成競爭。這種競爭還會因土地用途變化而導致溫室氣體排放。針對這一問題制定解決方案將有賴于多層次的治理，必須統(tǒng)籌考慮土地管理和社區(qū)參與的地方特點。例如，在智利，生活在能源密集地區(qū)的社區(qū)可享受較低的能源價格及其他社會福利。與此同時，印度正計劃在貧瘠、荒蕪或無人地區(qū)建設風光互補園區(qū)。政府政策可以有針對性地瞄準那些能以可再生能源最大程度替代碳基能源的地點。此外，提高單位土地發(fā)電量的技術、將發(fā)電轉移到海上的技術以及將多種經濟活動集中于一處的技術都可以擴大資源的獲取。一些人口稠密的地區(qū)，如韓國和印度尼西亞，已經在考慮建設漂浮式光伏電站，使之成為繼屋頂光伏和地面光伏之后的“第三支柱”。
盡管電力行業(yè)面臨深度脫碳的重大挑戰(zhàn)，但克服這些挑戰(zhàn)的過程也將為價值鏈上的公司帶來新的商機。政府出臺政策鼓勵企業(yè)開發(fā)清潔能源項目，可激發(fā)相關解決方案大量涌現(xiàn)，進而提高設備生產能力、降低供應鏈成本并加快技術進步，而所有這些又會進一步促進更多支持清潔能源發(fā)展的政策落地。如此，政府部門與企業(yè)可共同推動相關解決方案發(fā)展、攜手打造“清潔能源發(fā)展的良性循環(huán)”。
