中國儲能網訊：3月31日，2016’全球能源互聯網大會新能源與可再生能源發(fā)展專題論壇舉行，吸引了超過200位參會代表來到現場，可以說是本次大會最熱門的分論壇之一。國際能源署可再生能源部主任保羅·弗蘭克爾和中國電力科學研究院副院長姚良忠共同主持分論壇，來自美國國家可再生能源實驗室、中國科學院、摩根士丹利、國家可再生能源中心的10位嘉賓精彩演講，分享在可再生能源發(fā)展方面的真知灼見，并與與會代表熱烈互動。
可再生能源成本降低的關鍵點是什么？新能源發(fā)電直流匯集與送出技術的前景如何？可再生能源輸送和消納方面有什么好的建議？未來電網將采用哪些技術消納高比例的可再生能源？新能源消納對環(huán)境又會帶來哪些影響？這些問題是這場分論壇最受關注的話題，技術研究、消納并網、項目示范也成為出現頻率最高的關鍵詞。
在發(fā)言中，美國國家可再生能源實驗室能源系統(tǒng)工程中心主任本·科魯普斯基分享了美國現代化電網和可再生能源并網的最新研究，中國科學院電工研究所研究員王志峰探討了張家口可再生能源示范區(qū)中的可再生能源就地消納技術，摩根士丹利董事經理黃守儀則預測了全球城市化發(fā)展中可再生能源的發(fā)展趨勢……
無論是對問題的探討，對現狀的分析，還是對趨勢的預測，嘉賓們的精彩發(fā)言傳達出的，是各國能源電力行業(yè)對新能源與可再生能源發(fā)展前景的信心和期待。
示范樣本
發(fā)展新能源需建設現代化電網
●本·克魯普斯基 美國國家可再生能源實驗室
能源系統(tǒng)工程中心主任
當前，世界能源發(fā)展面臨很多挑戰(zhàn)，如安全問題的威脅、極端天氣的挑戰(zhàn)、規(guī)模越來越大的清潔能源并網需求等，這些挑戰(zhàn)都意味著我們必須要建設現代化的電網，不僅是美國，這是全世界都應考慮的問題。
美國能源部對未來現代化電網的愿景是，傳統(tǒng)與可再生能源、儲能、大型分布式發(fā)電實現無縫連接；成為服務全球清潔能源經濟繁榮、競爭、創(chuàng)新的關鍵平臺；給消費者提供彈性、可靠、靈活、安全、可持續(xù)和可負擔得起的電力，不管他們在什么地方，什么時間，以什么方式需要電力。
美國規(guī)劃到2050年50%的可再生能源實現并網，為實現這一目標美國可再生能源實驗室開展了一系列的研究，如進行分布式光伏發(fā)電技術研究，在夏威夷島上部署應用智能電表先進技術，通過開發(fā)應用智能的逆流器來應對電壓波動的情況。再比如在波多黎各島上開展小島式的光伏系統(tǒng)研究，通過自動化控制來控制光伏發(fā)電量，實現對頻率的控制從而保障較為可靠的能源供給。要實現大規(guī)模的可再生能源并網，需要進行集中化的管理，現在電網系統(tǒng)中有成千上萬的小型分布式發(fā)電設備，包括太陽能光伏板、電動汽車等，需要對分布式的并網模式進行有效的控制。
此外，所有的可再生能源都要通過互聯方式實現并網，確保網絡安全非常重要，包括保障分布式可再生能源跟配電網絡并網。
可再生能源就地消納的張家口示范
●王志峰 中國科學院電工研究所研究員
張家口可再生能源示范區(qū)中可再生能源就地消納項目是國務院批準的唯一一個可再生能源示范區(qū)。張家口具有豐富的太陽能和風能，就地消納一部分新能源不僅是解決并網問題的一個途徑，也是解決就地排碳問題的一大途徑。
就地消納的重點在建筑采暖，例如，張家口采暖期有138天，283萬噸標準煤的能耗在建筑用能方面?；茉春涂稍偕茉炊伎梢詾榻ㄖ┡Ｐ履茉淳褪秋L能、太陽能，包括光伏還有地熱、還有生物質能。
首先是空氣源熱泵，這個適合于5攝氏度左右的條件，但空氣源熱泵的問題是雖然節(jié)能，但需要消納電。電的來源是否應該在張家口，因為就地消納能源，是否能用自己產生的清潔電力，這是一個問題。第二種是太陽能熱泵。太陽能熱泵受環(huán)境溫度變化影響小、運行成本低、熱泵還可以自動選擇最佳工況運行，但也存在成本及耗電問題。第三種是地源熱泵，地源熱泵是我們普遍采用的，是有地暖管或者是土壤源的熱泵。還有一個可再生能源采暖的方式，那就是太陽能。太陽能可以用跨季節(jié)儲熱系統(tǒng)方案，德國和丹麥做得非常好。這是丹麥的例子，已經做到了跨季取熱。雖然投資更高了，但是只有水泵的消耗，沒有電能的消耗，運行費用很低，接近于現在消費的二分之一。
甘肅要建立全球能源互聯網的示范基地
●李明 國網甘肅省電力公司總經理
甘肅新能源資源儲量非常豐富，可裝機容量可達到8200萬千瓦。截至2015年，甘肅裝機容量已達到4642萬千瓦，新能源風電和光伏的裝機已經超過了總容量的40%。與此同時，甘肅新能源發(fā)展也面臨著電網的消納矛盾突出、電網的調峰能力不足、電網安全穩(wěn)定運行的風險不斷增加等挑戰(zhàn)。
全球能源互聯網框架下的新能源消納，關鍵技術研究與攻關十分重要。國網甘肅電力開展了包括兩項國家“863”和一項國家科技支撐項目在內的一系列重大的課題攻關，先后建成兩個甘肅省工程技術中心、1個甘肅省重點實驗室、1個國家電網公司重點實驗室和1個國家電網公司科技攻關團隊組織相關研究。其中包括電網電源負荷協調控制示范工程、河西走廊高比例可再生能源規(guī)?；藐P鍵技術研究與示范應用，新能源調相運行特性優(yōu)化研究及示范應用等。
全球能源互聯網離我們并不遙遠，我們也堅信依托全球能源互聯網的戰(zhàn)略構想，通過甘肅建設全球能源互聯網中國西部示范基地，可以從根本上解決甘肅新能源發(fā)展面臨的突出問題，也有利推動甘肅新能源客觀可持續(xù)發(fā)展。我們也希望通過開展技術攻關和創(chuàng)新實踐，真正能夠為全球能源互聯網戰(zhàn)略落地積累成功的經驗，打造中國的樣板。
發(fā)展前景
可再生能源發(fā)展最大的市場在中國
●黃守儀 摩根士丹利董事經理，亞太電力、公用事業(yè)、基礎設施和清潔技術投資銀行部主任
全球能源互聯網是非常了不起的愿景，一方面能夠滿足需求，另一方面能夠推動化石能源燃料的替代，促進跨國乃至洲際的特高壓電網建設和聯網。
實際上全球能源互聯網的很多特征在中國已經實現。資源短缺、環(huán)境污染和氣候變化等挑戰(zhàn)已經非常嚴峻。中國已經有了相應的解決方案，建成了多條遠距離特高壓交直流輸電線路，而且還有更大的發(fā)展空間。
中國政府承諾2030年要實現二氧化碳排放達到峰值，實現可再生能源占一次能源20%的目標，將推動可再生能源進一步發(fā)展。對可再生能源來說，上網電價、利用小時數等問題能夠成為有效的激勵機制，推動可再生能源在中國進一步發(fā)展。在國家電網公司的領導下，全球能源互聯網日益成為全球的現實。
中國在全球能源市場中占據主導地位，發(fā)電裝機和可再生能源方面都是全世界最大的市場。目前，風能和太陽能還在加快發(fā)展的過程中，中國以及海外的市場仍然需要電價、上網等方面的補貼，通過激勵機制推動發(fā)展。中國企業(yè)是全球節(jié)約成本的領先企業(yè)，在接下來的五年當中，我們能夠看到通過中國企業(yè)的不斷推動，風能和太陽能能夠實現上網電價同等的競爭力。
中國有機會利用自己的經驗把全球能源互聯網項目推廣到海外加以實施。國家電網公司是中國企業(yè)中最先走出去的，推動了全球輸電網絡的一體化。
在亞洲之外，全球能源互聯網最有吸引力的市場就是歐洲。歐洲已經實現跨洲電網互聯，整個歐洲實現了可再生能源的共享，這些輸電運營商實現并網之后，還需要投入資金提高裝機容量，將輸電網進一步升級到特高壓，未來能夠接受更多的風力發(fā)電和太陽能發(fā)電并網提供到負荷中心。中國在歐洲電網設施建設方面已經有所作為，中國企業(yè)有能力在歐洲倡導和構建全球能源互聯網。全球能源互聯網在亞洲、在全球都是非常有前景的。
發(fā)展可再生能源要破除技術障礙
●保羅·范·松 RWE中東、北非及土耳其分公司總裁
從再生能源裝機量看，歐洲和中國幾乎是相等的，中國在太陽能、風能方面是世界第一。
未來可再生能源的發(fā)展，要消除技術上的障礙，實現協同效應，盡可能減少棄風棄太陽能的情況，降低成本，為整個電網創(chuàng)造更大的價值，在這方面透明度非常重要，我們要確保建立起健全合適的市場價格信號機制。另外，儲能、蓄能技術非常重要，比如迪拜70%的用電負荷是用于滿足降溫、空調的用電需求，這是沙漠地區(qū)的一個特點，也是我們未來市場供給和需求的特點。
在中東和非洲地區(qū)，可再生能源發(fā)電容量從2010年到2015年是一個緩慢上升的過程，各國在不斷擴大、加快可再生能源的發(fā)電裝機量。首先是建立工程數據庫，在數據庫當中，記錄了所有可再生能源的項目，并且把這個項目是否跟電網聯網記錄在內，還記錄了每一個可再生能源項目的穩(wěn)定性和一些技術參數，提供了有關區(qū)域項目相關信息，而全球能源互聯網就是要實現這種協同效力。在中東、非洲地區(qū)，太陽能的資源很充沛，而在歐洲有一些風力發(fā)電資源，如果把這些有效的地區(qū)連接在一起，我們能夠節(jié)省預計30%的成本，所以我們做了很多的電力互聯研究。
可再生能源更加有利于推動經濟增長
●托馬斯·卡博格 可再生能源協會執(zhí)行委員會主席、
瑞典查爾姆斯理工大學教授
可再生能源特別是太陽能和風能發(fā)展的經濟性問題和成本問題，是未來能源發(fā)展的關鍵性問題。
有人曾提出，隨著發(fā)展風能、太陽能的經驗越來越豐富，其成本必然會下降，也使得風能、太陽能發(fā)電比傳統(tǒng)發(fā)電技術具有成本上的優(yōu)勢。目前，應該對仍然不具備盈利能力的新的發(fā)電技術進行補貼，使得新技術能夠降低成本，比傳統(tǒng)發(fā)電技術更具競爭力。早些時候德國的補貼以及后來中國的上網電價補貼，使得風電產業(yè)化大規(guī)模發(fā)展。2014年的報告顯示，在新的發(fā)電技術中，風電成本最低，葡萄牙EDP有一份報告稱，風電比燃煤發(fā)電和天然氣發(fā)電的成本低了26%。
太陽能光伏發(fā)電是否有競爭力，主要依賴于已有裝機容量多大，裝機規(guī)模多大，同時這個國家或市場的金融行業(yè)是否有豐富的經驗，向太陽能行業(yè)提供高效的融資。在世界上一些地方，太陽能和風電已經成為富有競爭力的技術。我們沒有理由認為太陽能和風電的成本會停止下降，而且全球可再生能源的容量，無論是在中國還是在世界各地，特別是太陽能，都呈現出持續(xù)發(fā)展的趨勢。作為不排放二氧化碳的能源，可再生能源的競爭力不斷上升，已經超越了核能。
與化石能源相比，經濟發(fā)展得越好，部署的可再生能源越多，成本反而越低。所以，可再生能源更加有利于推動經濟增長，這對于世界各國人民來說是非常有吸引力的價值點。
應通過市場機制解決棄風問題
●高虎 國家可再生能源中心副主任
中國發(fā)展可再生能源以來，已經建立起完備的政策。目前中國可再生能源發(fā)展面臨兩個挑戰(zhàn)，一是補貼，二是棄風。中國大規(guī)模風電和能源基地與負荷中心之間，需要加快建設輸電網絡，才能更好地解決資源與負荷之間的問題。
中國在大量消耗燃煤的同時，如何更好地消納清潔能源，減少棄風？比如，2011年，中國選擇在棄風最嚴重的吉林省啟動風電供暖示范項目。項目的核心是探討風電供暖的經濟可行性。該項目選擇了一個城鎮(zhèn)的供暖熱力站，用風電供暖示范項目替代兩臺燃煤鍋爐中的一個。假如風電沒有被棄掉，而是直接并網，同時又能夠實現風電供暖，那么對投資商而言，這將是很好的收益。
目前，我國的電力市場還不夠健全。去年我國出臺了6個配套文件，核心要建立這樣的電力市場，如果能夠通過很好的價格機制，讓風電更好地參與電力市場交易，那么風電能更好地發(fā)展。
中國近年來霧霾頻頻出現，特別是東北地區(qū)。一邊是棄風，一邊是霧霾，這種矛盾應該通過市場機制更好地去解決。
工業(yè)電氣化
太陽能將為工業(yè)能源需求
做出重要貢獻
●何濤 中國建筑科學研究院國家太陽能熱水器質量監(jiān)督檢驗中心副主任
在全球的能源終端總消耗中，建筑和工業(yè)過程中的耗熱量占世界終端能源的一半。從國際能源署提供的太陽能供熱和路線圖可以看到，到2050年，工業(yè)過程中的加熱已經變成太陽能熱利用中最主要的部分。
根據工業(yè)領域用熱溫度要求，熱利用通?？梢苑譃榈蜏亍⒅袦?、高溫熱利用。95攝氏度以下的溫度區(qū)間為低溫，包括常規(guī)的供暖需求和工業(yè)過程中的用熱需求，比如清洗、漂洗和食品加工；95攝氏度至250攝氏度的溫度區(qū)間為中溫，一般是以蒸汽的形式供熱；大于250攝氏度的溫度區(qū)間為高溫，用于金屬制造、套圖和玻璃制造。
太陽能在工業(yè)過程中的熱利用目前還處于發(fā)展起步階段，但卻是太陽能熱利用領域里最具發(fā)展?jié)摿Φ姆较?。工業(yè)能源需求占總能源需求量的28%，并且大部分用熱量低于250攝氏度，可在食品、運輸設備、化學、防治等工業(yè)領域應用?？梢哉f，太陽能熱利用非常契合工業(yè)過程中的熱的需求。將來在工業(yè)過程中的應用，太陽能會是一個非常重要的角色，太陽能將為工業(yè)能源需求做出重要貢獻。
美國的電氣化減排之路
●托馬斯·威爾遜 美國電力科學研究院高級項目經理
美國制定了詳細的減炭目標，2015~2050年電力行業(yè)減少32%的排放量，2050年減少80%的碳排放。整個美國2025年的目標是減少28%的碳排放，然后2050年整個美國經濟體是減排80%。
在減少碳排放方面，電力行業(yè)能發(fā)揮巨大作用。根據2011年的數據，美國碳排放量由高到低，依次是火電廠、交通行業(yè)、工業(yè)、天然氣發(fā)電、石油。美國已經推出清潔能源法律或監(jiān)管政策，嚴格監(jiān)管高污染行業(yè)。
美國電力行業(yè)如何能夠實現80%甚至是85%的減排？接納可再生能源發(fā)電是一條可行之路，如何實現不同的可再生能源之間的補償是關鍵問題。美國風電資源比較豐富，配合強大的輸電網絡，電力行業(yè)實現減排目標相對容易。而交通運輸業(yè)對化石能源依賴度強，減排則并不容易。另外，在建筑行業(yè)，美國絕大多數的家庭供暖通過天然氣或者熱泵實現，有相當大的減碳可能性。
結合相關技術，我們預測了未來不同行業(yè)用電量的情況。未來五年內，美國用電量會上升16%，如果引入碳稅收的話，對于減排格局會有一定影響。
美國也在考慮加快電氣化過程，推動實現電力行業(yè)減排，建立整個經濟體綠色發(fā)展模式。為了達到整體減排的目標，不僅電力行業(yè)要減少碳排放，其他行業(yè)也應該做到這一點。
電氣化有利于減少碳排放
●賽德里克·菲利伯特
國際能源署可再生能源部高級分析師
如果工業(yè)能夠更好地實現電氣化的話，就可以建立多樣性的可再生能源系統(tǒng)。工業(yè)的能耗尤其是加工熱能，占了非常重要的一個部分。各國圍繞著太陽熱能做了很多的嘗試，比如利用太陽熱能洗車、做飯等。在丹麥，甚至已經建成一個項通過這樣的熱能技術，來提高石油的采收率，不是用天然氣，而是通過熱能來。
電氣化也在進一步普及發(fā)展當中。在黑色有色金屬行業(yè)中、在先進制造業(yè)當中，能夠實現整個行業(yè)上游的節(jié)能。同時，我們也看到了很多高效的電力供熱技術，比如說電阻技術能夠與現在的燃煤鍋爐短暫共存作為過渡性解決方案。
在工業(yè)系統(tǒng)中還有很多的機會來實現工業(yè)系統(tǒng)的低成本化和靈活性。如果應用到工業(yè)化當中有很多的實施方案，特別是在那些電力行業(yè)含碳量很高的國家。在這些國家充分地利用可再生能源進行發(fā)電，建設輸電網絡，甚至還能讓電力出口。我認為還可以通過在工業(yè)事業(yè)企業(yè)當中頒發(fā)綠色認證、證書這樣的方法，推廣清潔電力的應用。
