新能源發(fā)電消納瓶頸的解決措施探討

南海明，任海君，王立志，許朝陽(yáng)，趙鵬飛，劉永剛

(神華工程技術(shù)有限公司，北京 100011)

0 引言

新能源發(fā)電是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要手段。在財(cái)政補(bǔ)貼及相關(guān)政策的激勵(lì)下，中國(guó)新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模快速增長(zhǎng)，相關(guān)產(chǎn)業(yè)逐步成熟，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性也得到了顯著改善。中國(guó)雖然對(duì)未來(lái)新能源發(fā)電的裝機(jī)規(guī)模有著宏偉的規(guī)劃，但新能源發(fā)電項(xiàng)目落地也面臨越來(lái)越大的困難。自2021 年起新備案集中式光伏電站、工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目和新核準(zhǔn)陸上風(fēng)電項(xiàng)目，中央財(cái)政不再補(bǔ)貼[1]。更為不利的是，新能源發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性導(dǎo)致其輸出受限。在這種形勢(shì)下，研究促進(jìn)新能源發(fā)電的消納和輸出手段具有重要意義。基于此，本文結(jié)合新能源發(fā)電的發(fā)展背景、相關(guān)技術(shù)狀況及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)，從生產(chǎn)側(cè)和用能側(cè)適應(yīng)性改造、積極支持相關(guān)技術(shù)研發(fā)和工程示范、拓展終端利用形式、拓寬新能源輸出通道等多個(gè)方面對(duì)新能源發(fā)電消納瓶頸的解決措施進(jìn)行分析。

1 新能源發(fā)電發(fā)展背景

1.1 新能源發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

當(dāng)前，全球的新能源發(fā)電正處于加速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。截至2020 年底，全球光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)7.075 億kW，風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)7.333 億kW，二者共計(jì)14.408 億kW；光伏發(fā)電、風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模分別較上一年增加21.5%和17.5%[2]。預(yù)計(jì)到2050 年，全球可再生能源發(fā)電占比最高可增至60%[3]。截至2021 年，中國(guó)水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模超過(guò)10 億kW，新能源發(fā)電量突破1 萬(wàn)億kWh。

利用現(xiàn)有技術(shù)，人類(lèi)每年僅從太陽(yáng)能和風(fēng)能中獲取的能量就可超過(guò)6700 PWh，而人類(lèi)所有的能源需求折成電力也僅為65 PWh[4]，供給能力是需求的百倍之多。全球3‰的陸地面積敷設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，就足以滿足人類(lèi)的能源需求[4]。

在經(jīng)濟(jì)性方面，2015—2020 年這5 年間，陸上風(fēng)電和光伏發(fā)電的成本分別降低了40%和55%[2]。2011—2030 年，光伏發(fā)電與煤電的發(fā)電成本比較[4]如圖1 所示。

圖1 光伏發(fā)電與煤電的發(fā)電成本比較Fig. 1 Power generation cost comparison between PV power generation and coal fired power generation

從圖1 可以看到：2013 年左右，太陽(yáng)能資源較好地區(qū)光伏發(fā)電成本低值已基本與煤電成本高值相當(dāng)，且隨著時(shí)間推移，光伏發(fā)電成本低值不斷低于煤電成本高值；2018 年左右光伏發(fā)電成本高值已基本與煤電成本高值相當(dāng)，且隨著時(shí)間推移，光伏發(fā)電成本高值逐漸低于煤電成本高值；2019 年左右，光伏發(fā)電成本低值也已經(jīng)與煤電成本低值相當(dāng)；到2025 年后，光伏發(fā)電成本將全面低于煤電成本。2021 年在中國(guó)光伏發(fā)電條件較好的區(qū)域，其發(fā)電成本已普遍接近或低于0.3 元/kWh[5]。

1.2 新能源發(fā)電消納的瓶頸

新能源發(fā)電消納的瓶頸主要源于資源分布與消納存在地理上的錯(cuò)配。中國(guó)“十四五”期間重點(diǎn)建設(shè)的9 大清潔能源基地[6]主要分布在西北和西南地區(qū)，特別是優(yōu)質(zhì)的風(fēng)光資源主要分布在西北地區(qū)，但具備消納能力的區(qū)域卻主要集中在東部地區(qū)。新能源發(fā)電輸出具有波動(dòng)性、間歇性，當(dāng)非穩(wěn)定電源的接入比例超過(guò)15%時(shí)，將難以保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行[7]。電網(wǎng)為維持穩(wěn)定會(huì)嚴(yán)格限制新能源電力的接入比例，造成新能源發(fā)電輸出通道嚴(yán)重受限。為了平抑新能源發(fā)電輸出的波動(dòng)性，新建新能源發(fā)電項(xiàng)目一般需配套一定規(guī)模的儲(chǔ)能設(shè)施。2021 年，內(nèi)蒙古自治區(qū)對(duì)于新建保障性并網(wǎng)新能源發(fā)電項(xiàng)目的要求是：配套的儲(chǔ)能設(shè)施規(guī)模不能低于項(xiàng)目總裝機(jī)容量的15%，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)不低于2 h。對(duì)于市場(chǎng)化并網(wǎng)項(xiàng)目的要求是：儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)不能低于4 h[8]。同年，陜西省對(duì)于不同區(qū)域新能源發(fā)電項(xiàng)目要求的配套儲(chǔ)能規(guī)模為項(xiàng)目總裝機(jī)容量的10%～20%不等，同時(shí)，對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的壽命、衰減率、放電深度等都有明確要求[9]。但配套儲(chǔ)能設(shè)施會(huì)顯著增加平準(zhǔn)化度電成本，降低項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

新能源發(fā)電在供給側(cè)具有充裕的資源基礎(chǔ)和良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，在消納側(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)全社會(huì)深度脫碳，若要通過(guò)大規(guī)模發(fā)展新能源發(fā)電實(shí)現(xiàn)全社會(huì)的深度脫碳，則需要在電力生產(chǎn)和消納之間建立穩(wěn)固的橋梁。

2 電力生產(chǎn)側(cè)及用能側(cè)的適應(yīng)性改造

2.1 電力生產(chǎn)側(cè)的適應(yīng)性改造

隨著碳排放成本的提高及新能源發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)力的持續(xù)增強(qiáng)，火力發(fā)電將逐漸從支撐電源轉(zhuǎn)變?yōu)樾履茉窗l(fā)電的輔助電源，因此，需要對(duì)火電廠進(jìn)行靈活性改造，擴(kuò)大輸出負(fù)荷的調(diào)節(jié)范圍。內(nèi)蒙古自治區(qū)要求新建供熱機(jī)組供熱期最小技術(shù)出力不超過(guò)35%，新建煤電機(jī)組純凝工況最小技術(shù)出力不超過(guò)25%；現(xiàn)役供熱機(jī)組改造后供熱期最小技術(shù)出力不超過(guò)40%，現(xiàn)役煤電機(jī)組純凝工況最小技術(shù)出力不超過(guò)30%[10]。

對(duì)火電廠進(jìn)行靈活性改造可以大幅提升電網(wǎng)對(duì)新能源發(fā)電的消納能力，但這會(huì)使相應(yīng)火電廠的實(shí)際上網(wǎng)電量顯著降低，經(jīng)營(yíng)效益受到影響。因此，應(yīng)出臺(tái)更加有力的支持政策，提升火電廠開(kāi)展靈活性改造的積極性。2021 年5 月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)明確以競(jìng)爭(zhēng)性方式形成電量電價(jià)，將容量電價(jià)納入輸配電電價(jià)回收[11]。類(lèi)似的，火電廠靈活性改造對(duì)電網(wǎng)新能源發(fā)電消納能力增加所體現(xiàn)的價(jià)值應(yīng)得到展現(xiàn)和給予補(bǔ)償。此外，也應(yīng)開(kāi)展在新能源發(fā)電大比例接入條件下維持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的機(jī)制和方法的研究。

2.2 用能側(cè)的適應(yīng)性改造和機(jī)制創(chuàng)新

隨著新能源發(fā)電裝機(jī)容量占比越來(lái)越大，電價(jià)機(jī)制也應(yīng)改進(jìn)。目前，日間、夜間峰谷電價(jià)機(jī)制與新能源發(fā)電的輸出規(guī)律不一致，應(yīng)在新能源發(fā)電輸出峰值期降低終端企業(yè)的用電成本，鼓勵(lì)消納。在電價(jià)機(jī)制改革的基礎(chǔ)上，對(duì)于電力在生產(chǎn)成本中占比顯著的企業(yè)可以開(kāi)展靈活性改造，充分發(fā)揮其對(duì)新能源發(fā)電的消納潛力。

隨著傳統(tǒng)燃油車(chē)逐步禁售成為大勢(shì)所趨[12]，新能源電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已度過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)期，迎來(lái)蓬勃發(fā)展的階段。未來(lái)可出臺(tái)政策鼓勵(lì)電動(dòng)汽車(chē)參與雙向充放電(vehicle to grid，V2G)機(jī)制，日間從電網(wǎng)蓄電、夜間放電上網(wǎng)，允許將電價(jià)差作為車(chē)主的收益或有其他補(bǔ)償措施。類(lèi)似的，居民家庭也可參與新能源發(fā)電的蓄放電機(jī)制。

3 積極支持相關(guān)技術(shù)研發(fā)和工程示范

因新能源發(fā)電輸出具有波動(dòng)性，需要積極支持新能源發(fā)電在能量?jī)?chǔ)存、轉(zhuǎn)化、消納等相關(guān)技術(shù)方面的研發(fā)。另外，相關(guān)新技術(shù)的工程示范具有明顯的帶動(dòng)效應(yīng)和風(fēng)險(xiǎn)性，國(guó)家應(yīng)當(dāng)出臺(tái)政策積極支持和鼓勵(lì)新能源發(fā)電相關(guān)技術(shù)的工程示范。

3.1 儲(chǔ)能

目前，儲(chǔ)能方式主要有機(jī)械儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能，以及蓄熱、蓄冷等其他儲(chǔ)能方式。其中，應(yīng)用最廣泛的是機(jī)械儲(chǔ)能中的抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能中的鋰離子電池。主要儲(chǔ)能技術(shù)如表1 所示。

表1 主要儲(chǔ)能技術(shù)Table 1 Main energy storage technologies

3.1.1 抽水蓄能

傳統(tǒng)抽水蓄能電站的建設(shè)需要依托地勢(shì)落差和特殊的地形，會(huì)占用大量土地資源并可能對(duì)自然景觀產(chǎn)生負(fù)面影響。隨著煤炭的生產(chǎn)量和消費(fèi)量逐年降低，廢棄的礦坑、礦井?dāng)?shù)量迅速增加[13]，利用廢棄礦坑、礦井遺留的巨大位差和大量地下空間可解決抽水蓄能電站選址時(shí)的制約條件。國(guó)內(nèi)外研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合具體案例對(duì)利用廢棄礦坑、礦井改建為抽水蓄能電站開(kāi)展過(guò)可行性研究[14-15]。基于廢棄礦坑、礦井建設(shè)抽水蓄能電站的投資相較于常規(guī)抽水蓄能電站的投資可降低33%～50%[16]。國(guó)內(nèi)外適用于建設(shè)抽水蓄能電站的廢棄礦坑、礦井案例如圖2 所示。

圖2 國(guó)內(nèi)外適用于建設(shè)抽水蓄能電站的廢棄礦坑、礦井案例Fig. 2 Cases of abandoned pits and mines suitable for construction of pumped storage power stations at home and abroad

利用廢棄礦坑、礦井改建抽水蓄能電站，不僅能改善抽水蓄能電站的適建性，緩解新能源發(fā)電的存儲(chǔ)困境，同時(shí)能夠使礦區(qū)實(shí)現(xiàn)“深層次的修復(fù)”和綠色轉(zhuǎn)型。國(guó)家應(yīng)出臺(tái)政策鼓勵(lì)開(kāi)展面臨轉(zhuǎn)型的井工礦、露天礦建設(shè)抽水蓄能電站的相關(guān)研究及工程示范。

3.1.2 電化學(xué)儲(chǔ)能

鋰離子電池具有高能量密度和高功率密度的特點(diǎn)，是近年來(lái)國(guó)內(nèi)新增電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的主要應(yīng)用技術(shù)之一，但其成本較高，一定程度上限制了大規(guī)模應(yīng)用。液流電池使用壽命最長(zhǎng)，運(yùn)行安全性較高，電解液可完全回收，功率和能量可單獨(dú)設(shè)計(jì)，并在放電深度和耐候性方面有明顯優(yōu)勢(shì)，可以用于用戶側(cè)儲(chǔ)能、新能源場(chǎng)站和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能等，但其在能量密度、能量轉(zhuǎn)換效率方面與鋰離子電池尚有差距。鈉硫電池具有較高的能量密度，但需在高溫環(huán)境下工作，且存在初期投資成本較高、技術(shù)成熟度相對(duì)較低的缺點(diǎn)。不同電化學(xué)儲(chǔ)能方式的技術(shù)對(duì)比如表2 所示。

表2 不同電化學(xué)儲(chǔ)能方式的技術(shù)對(duì)比Table 2 Technical comparison of different electrochemical energy storage methods

總體而言，電化學(xué)儲(chǔ)能的能量轉(zhuǎn)換效率要高于機(jī)械儲(chǔ)能的。未來(lái)隨著新能源的迅猛發(fā)展及地方政府對(duì)于儲(chǔ)能配置強(qiáng)制要求的落實(shí)，電化學(xué)儲(chǔ)能將迎來(lái)快速增長(zhǎng)階段。相關(guān)技術(shù)的研發(fā)方向包括降低投資費(fèi)用，提高能量密度、使用壽命和安全性等，顯著改善其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，降低度電成本。

3.1.3 其他儲(chǔ)能技術(shù)

其他儲(chǔ)能技術(shù)主要包括蓄冷、蓄熱技術(shù)等，將新能源發(fā)電與蓄冷、蓄熱技術(shù)相結(jié)合，可以為工業(yè)、商業(yè)及民用建筑提供綠色清潔的冷、熱介質(zhì)。以儲(chǔ)熱技術(shù)為例，應(yīng)重點(diǎn)研究和支持高儲(chǔ)熱密度、高導(dǎo)熱系數(shù)、高儲(chǔ)熱溫度、低儲(chǔ)熱成本的新型儲(chǔ)熱技術(shù)。

3.2 電解制氫

電解制氫是一種較為方便的制取氫氣的方法，而綠氫是利用新能源電力制備的清潔氫氣。目前，電解制氫技術(shù)主要包括堿性水電解、質(zhì)子交換膜(PEM) 電解和高溫固體氧化物(SOEC)電解。其中，堿性水電解技術(shù)最為成熟，已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，設(shè)備成本低，單槽電解制氫產(chǎn)量較大，是目前電解制氫的主要手段。堿性水電解技術(shù)的主要問(wèn)題在于能耗較高、響應(yīng)速度較慢，后期維護(hù)較復(fù)雜，操作彈性相對(duì)較窄。PEM 電解目前還處在商業(yè)化初期，其運(yùn)行靈活性和反應(yīng)效率較高，能夠以最低功率保持待機(jī)模式，與波動(dòng)性和隨機(jī)性較大的風(fēng)電和光伏發(fā)電具有良好的匹配性。PEM 電解目前面臨的主要問(wèn)題是單槽電解能力差，與堿性水電解存在較大差距，同時(shí)，PEM 電解投資成本顯著高于堿性水電解。SOEC 電解的電耗在所有技術(shù)中最低，但還處于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證示范階段，且其運(yùn)行需要高溫環(huán)境。主要電解制氫技術(shù)對(duì)比如表3 所示。

表3 主要電解制氫技術(shù)對(duì)比Table 3 Comparison of main electrolytic hydrogen production technologies

電解制氫技術(shù)的研發(fā)應(yīng)著眼于降低電耗，操作模式應(yīng)與新能源發(fā)電的輸出波動(dòng)性相匹配，同時(shí)增大規(guī)模，以降低投資成本。

3.3 新能源發(fā)電與既有工業(yè)體系的耦合和創(chuàng)新

工業(yè)部門(mén)的二氧化碳排放量占比較高，將新能源發(fā)電與既有的工業(yè)體系相耦合能夠?qū)崿F(xiàn)低碳生產(chǎn)，同時(shí)緩解其對(duì)電網(wǎng)的依賴。通過(guò)將煤化工與綠氫、綠氧相結(jié)合，空分裝置、氣化裝置的規(guī)模可以顯著縮小，凈化裝置可以簡(jiǎn)化，變換裝置可以取消，則能顯著降低煤化工上游各單元的投資。新能源發(fā)電結(jié)合儲(chǔ)能技術(shù)也可以提供穩(wěn)定的電力、蒸汽等公用工程介質(zhì)，通過(guò)將公用工程的生產(chǎn)過(guò)程綠色化、低碳化，可以進(jìn)一步降低整個(gè)煤化工系統(tǒng)的二氧化碳排放量。類(lèi)似地，石油化工行業(yè)的加氫精制、聚烯烴裝置、硫磺回收裝置等用氫量巨大，通過(guò)與新能源發(fā)電相耦合，碳減排潛力同樣巨大。除煤化工和石油化工以外，新能源發(fā)電還可以與鋼鐵煉制、電解鋁等工業(yè)體系相耦合。

工業(yè)系統(tǒng)對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可控性的要求較高，這與新能源發(fā)電輸出的波動(dòng)性相矛盾。新能源發(fā)電與既有工業(yè)體系耦合最核心的步驟是找到化解這一矛盾的路徑。

3.4 智能微能源網(wǎng)絡(luò)

智能微能源網(wǎng)絡(luò)是在一定區(qū)域內(nèi)，整合了各種能量生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存、消納等單元，通過(guò)集中調(diào)度和管理實(shí)現(xiàn)各個(gè)單元穩(wěn)定運(yùn)行的能源網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的能源網(wǎng)絡(luò)中不同能量形式之間缺少協(xié)調(diào)管理，能量利用效率有待提高，對(duì)輸出波動(dòng)性強(qiáng)的新能源容納的操作彈性差。智能微能源網(wǎng)絡(luò)可以打破不同能量形式之間的界面，開(kāi)放性和操作彈性更強(qiáng)，可以適應(yīng)更高的新能源接入比例并顯著降低能耗。典型的智能微能源網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成圖如圖3 所示[17]。

圖3 典型的智能微能源網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成圖Fig. 3 Typical composition diagram of intelligent micro energy network

隨著新能源消耗在總能源消耗中占比的提高，其在終端的利用形式將更為多樣，其輸出的波動(dòng)性和多樣性要求能源網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性、適應(yīng)性同步提高。智能微能源網(wǎng)絡(luò)順應(yīng)了這一形勢(shì)，應(yīng)出臺(tái)政策鼓勵(lì)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和工程示范。

4 拓展新能源發(fā)電的終端利用形式和相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施

新能源發(fā)電可以轉(zhuǎn)化為多種能量形式或產(chǎn)品。

4.1 氫能社會(huì)

綠氫被認(rèn)為是全社會(huì)深度脫碳的關(guān)鍵。隨著新能源發(fā)電成本的迅速降低，綠氫成本有望在10 年內(nèi)低于煤制氫。

綠氫可作為城市或工業(yè)燃?xì)狻淠軣掍摾脷錃馓娲谎趸甲鳛檫€原劑，其還原產(chǎn)物為水，無(wú)二氧化碳排放。同時(shí)，氫還原鐵的速度是一氧化碳還原鐵的4 倍以上，可以顯著提升生產(chǎn)效率。2030 年鋼鐵領(lǐng)域消耗的氫能將高達(dá)5000 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，到2050年將進(jìn)一步提升至7600萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤[18]。

氫氣的長(zhǎng)輸管網(wǎng)是未來(lái)綠氫大規(guī)模使用的必要前提。管道輸氫具有輸氫量大、能耗小和成本低的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)長(zhǎng)輸管道輸氫，每公斤氫氣的千公里輸送成本僅為0.09～0.17 歐元[19]。中壓輸氫管道的長(zhǎng)周期運(yùn)行可靠性已經(jīng)得到驗(yàn)證[20]。歐洲輸氫管網(wǎng)建設(shè)路線圖[19]如圖4 所示。

圖4 歐洲輸氫管網(wǎng)建設(shè)路線圖Fig. 4 Roadmap of hydrogen transmission pipeline network in Europe

全社會(huì)深度脫碳的過(guò)程中綠氫不可或缺，建設(shè)氫能社會(huì)對(duì)新能源的間接消納潛力巨大。氫能社會(huì)的建設(shè)是個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，是用能結(jié)構(gòu)的重大改變，相關(guān)的技術(shù)需要繼續(xù)研發(fā)和工程示范，龐大的輸氫管網(wǎng)需要敷設(shè)，終端的相關(guān)設(shè)備也要革新，這些都需要政策和資金支持。

4.2 零碳城市

城市面積僅占據(jù)全球面積的3%，但其碳排放量卻超過(guò)了總碳排放量的70%，消耗了超過(guò)78%的一次能源[21]。所謂的“零碳城市”，是以整個(gè)城市為平臺(tái)，將清潔能源/城市廢熱等與超低能耗綠色建筑、蓄能和能量轉(zhuǎn)化技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)智慧微能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)管理，逐步實(shí)現(xiàn)碳減排乃至“零碳”排放的概念。未來(lái)，隨著新能源發(fā)電成本的快速降低，電熱取暖將變得具有經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)新能源電力的價(jià)格達(dá)到2.2 美分/kWh 時(shí)，電取暖的成本將與煤炭集中供暖的相當(dāng)[22]。新能源電力結(jié)合熱泵技術(shù)可以獲得數(shù)倍于輸入能量的熱量[23]。新能源電力通過(guò)制冷和蓄冷也可以為城市提供冷量。

城市對(duì)于新能源發(fā)電的消納作用無(wú)疑是十分巨大的，同時(shí)也可以顯著緩沖新能源發(fā)電波動(dòng)性的影響。零碳城市相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和示范同樣需要政策和資金的支持。

5 拓寬新能源輸出通道

當(dāng)前，新能源主要以電力的形式通過(guò)超高壓輸電線輸送至東部消納區(qū)。實(shí)際上新能源還可以轉(zhuǎn)化成綠氫、綠氧、綠醇、綠氨、綠色燃料及化學(xué)品等清潔能源產(chǎn)品，借助電網(wǎng)、鐵路、管道等基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)輸出，通過(guò)綜合性的能源輸出通道擺脫對(duì)電網(wǎng)的依賴。

綜合性能源通道以沿線的新能源為資源基礎(chǔ)，城市、工業(yè)系統(tǒng)為綠色能源產(chǎn)品的消納方。城市和工業(yè)系統(tǒng)可以構(gòu)建成區(qū)域性的“氫谷”：氫氣既可以進(jìn)入城市的燃?xì)庀到y(tǒng)，又可以進(jìn)入加氫站為城市交通系統(tǒng)提供能源，也能進(jìn)入工業(yè)系統(tǒng)用作清潔燃料或綠色化學(xué)原料。通過(guò)綜合性能源通道對(duì)新能源及其衍生的清潔能源產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域消納，可破解新能源輸出通道受限的瓶頸，支撐沿線超大規(guī)模新能源電場(chǎng)的建設(shè)。同時(shí)，綜合性能源通道可提供各類(lèi)綠色能源、原料，可以轉(zhuǎn)變成一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)走廊和平臺(tái)。最重要的是，綜合性能源通道可為沿線的城市、工業(yè)系統(tǒng)提供綠色低碳的清潔能源產(chǎn)品，能夠在碳減排總體目標(biāo)的達(dá)成過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

綜合性能源通道需要龐大的投資、總體且細(xì)致的規(guī)劃研究和成熟的配套技術(shù)，需要國(guó)家層面的支持和推動(dòng)。

6 結(jié)論

新能源蘊(yùn)藏量非常充裕，隨著技術(shù)及生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，新能源發(fā)電的生產(chǎn)成本已經(jīng)普遍持平或優(yōu)于火電，并且在未來(lái)還有相當(dāng)大的下降空間。人類(lèi)社會(huì)對(duì)于新能源也有極大的消納能力和需求。疏解新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵在于暢通生產(chǎn)與消納的通道。本文結(jié)合新能源發(fā)電的發(fā)展背景、相關(guān)技術(shù)狀況及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)，從生產(chǎn)側(cè)和用能側(cè)適應(yīng)性改造、積極支持相關(guān)技術(shù)研發(fā)和工程示范、拓展終端利用形式、拓寬新能源輸出通道等多個(gè)方面提出了破解新能源發(fā)電消納瓶頸的方案和措施。

目前，新能源轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)能、與工業(yè)體系的耦合等相關(guān)技術(shù)尚不成熟，特別是在大規(guī)模應(yīng)用方面還比較欠缺，需要出臺(tái)政策激勵(lì)相關(guān)的技術(shù)研發(fā)和工程示范。雖然目前大部分的新能源利用形式在經(jīng)濟(jì)性上尚不足以與主流技術(shù)相競(jìng)爭(zhēng)，但應(yīng)該看到的是傳統(tǒng)的工藝技術(shù)已基本成熟，提升挖潛的空間已然不大，而新能源的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性還有非常大的改善空間。在新能源相關(guān)的技術(shù)研發(fā)、示范及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)上應(yīng)該著眼于未來(lái)提前布局。