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——國(guó)家能源局新能源和可再生能源司副司長(zhǎng) 史立山
能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，電力是現(xiàn)代能源體系的核心，確保電力安全可靠經(jīng)濟(jì)供應(yīng)是能源發(fā)展的重要任務(wù)。經(jīng)過一百多年的發(fā)展，電力已成為人類最方便和最清潔的能源形式，現(xiàn)代社會(huì)的特點(diǎn)是與電力密切相關(guān)的，經(jīng)濟(jì)社會(huì)越發(fā)展對(duì)電力的依賴就越大，沒有電力就沒有現(xiàn)代社會(huì)。但電力只是一個(gè)載體，本身并不是能源來源，確保電力供應(yīng)的關(guān)鍵是如何保障一次能源的可持續(xù)供應(yīng)。受化石能源資源有限性和氣候變化的雙重影響，目前的能源供應(yīng)體系受到了了嚴(yán)峻調(diào)戰(zhàn)，開發(fā)利用可再生能源成了國(guó)際社會(huì)的共識(shí)。目前的能源體系是建立在化石能源基礎(chǔ)上的，特別是電力系統(tǒng)主要是由燃煤電站、水電站、核電站等可控電源組成的，是可以根據(jù)用電負(fù)荷需要來進(jìn)行發(fā)電并保持電力系統(tǒng)供需平衡的�？稍偕茉吹奶攸c(diǎn)是資源分布廣、能量密度較低，特別資源具有隨機(jī)性和間歇性，如何使可再生能源發(fā)電融入現(xiàn)代電力系統(tǒng)，是推動(dòng)可再生能源開發(fā)利用的一項(xiàng)重要任務(wù)。由于可再生能源資源的特性不可改變，要提高可再生能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重，必須要建立適應(yīng)可再生能源特點(diǎn)的電力系統(tǒng)。
一、充分認(rèn)識(shí)可再生能源在未來能源體系中的作用。
工業(yè)革命以來，世界能源的增長(zhǎng)大大快于人口的增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界人口增加了4倍，能源增加了60倍，而全球僅有15%的人口實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家的人均能源消費(fèi)量都在6噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上，美國(guó)達(dá)12噸，而世界平均能源消費(fèi)水平為2.5噸標(biāo)煤左右，我國(guó)人均能源消費(fèi)目前為2噸標(biāo)煤左右，非洲國(guó)家的人均能源消費(fèi)量?jī)H為0.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
隨著全球人口的增加和世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，全球能源消費(fèi)必將持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，到2030年，全球能源消費(fèi)總量將由目前的160億噸標(biāo)煤增加到約250億噸標(biāo)煤。目前，全球探明的各類能源資源剩余量為石油約1650億噸、天然氣約181萬(wàn)億立方米、煤炭約9000億噸。按目前全球能源消量測(cè)算，石油可開采約40年，天然氣可開采約63年，煤炭可開采約130年。從全球化石能源資源來看，再使用幾十年或上百年是不會(huì)有問題的，但化石能源燃燒釋放二氧化碳等溫室氣體所引起的全球氣候變化問題，已成為擴(kuò)大化石能源消費(fèi)的重要制約困素。
政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)評(píng)估報(bào)告指出，近50年來全球變暖主要是由于人類活動(dòng)大量排放二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等溫室氣體的增溫效應(yīng)造成的，其中工業(yè)革命以來的化石能源燃燒釋放的二氧化碳起到了重要作用。目前大氣中的二氧化碳濃度已由工業(yè)革命前的280ppm達(dá)到了目前的380ppm，并且由于化石燃料燃燒和森林破壞等因素的影響，每年仍以2ppm的速度上升，最新的研究報(bào)告認(rèn)為，為了使地球保持與工業(yè)革命前相似的狀態(tài)，大氣中最佳的二氧化碳濃度水平應(yīng)不超過350ppm，因此，應(yīng)對(duì)全球氣候變化的任務(wù)相當(dāng)艱巨。從目前人類的認(rèn)識(shí)和技術(shù)來看，減排溫室氣體最有效的措施就是減少化石能源消費(fèi)，一是要努力提高能源利用效率，減少能源消費(fèi)總量，二是大力開發(fā)利用可再生能源，降低化石能源在能源消費(fèi)中的比重。正是基于這樣的認(rèn)識(shí)，世界主要經(jīng)濟(jì)體都把開發(fā)利用可再生能源作為了能源發(fā)展優(yōu)先領(lǐng)域，制定了促進(jìn)可再生能源發(fā)展的戰(zhàn)略、目標(biāo)和激勵(lì)政策，鼓勵(lì)、引導(dǎo)和支持可再生能源技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，歐盟、美國(guó)和日本等都提出了宏大的可再生能源發(fā)展目標(biāo)。如歐盟提出，到2020年和2050年，可再生能源占其能源消費(fèi)的比例將分別達(dá)到20%和50%；美國(guó)提出，到2025年，風(fēng)力發(fā)電占其全部電力的20%，生物液體燃料替代30%的石油產(chǎn)品；日本提出，到2050年，可再生能源等替代能源將占其能源供應(yīng)的50%以上。
可再生能源是指資源不因開發(fā)利用而減少或可周期性恢復(fù)的能源，包括水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿?具有資源分布廣、利用潛力大、環(huán)境污染低、可永續(xù)利用的特點(diǎn)。普遍認(rèn)為，可再生能源是滿足來來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能源資源，如太陽(yáng)能資源，一般地區(qū)每平方米每年收到的太陽(yáng)幅射能量達(dá)1000千瓦時(shí)以上，在日照好的地方，如沙漠地區(qū)，達(dá)2000千瓦時(shí)以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，地球表面積為1.5億平方公里，其中沙漠面積為3600萬(wàn)平方公里，沙漠地區(qū)5小時(shí)收到的太陽(yáng)能幅射能量相當(dāng)于目前全世界的能源消費(fèi)量。其它可再生能源資源，包括風(fēng)能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能和海洋能等也非常豐富。只要世界各國(guó)共同努力，大力推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，開發(fā)利用好可再生能源資源，努力轉(zhuǎn)變以化石能源供應(yīng)為主的能源體系，使能源供應(yīng)逐步轉(zhuǎn)向以可再生能源為主，就能夠解決目前所面臨的能源資源和能源環(huán)境問題。因此，必須充分認(rèn)識(shí)可再生能源在未來能源體系中的重要作用，及早行動(dòng)，采取有效的政策和措施積極推動(dòng)可再生能源的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
二、可再生能源發(fā)展面臨的主要制約因素
可再生能源發(fā)電是可再生能源利用的主要形式。目前，風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)已非常成熟，基本具備了擴(kuò)大應(yīng)用的條件。由于可再生能源資源自身的固有特性，與煤炭等常規(guī)能源發(fā)電技術(shù)相比，可再生能源發(fā)電也具有隨機(jī)和間歇的特點(diǎn)，如風(fēng)能資源時(shí)大時(shí)小、時(shí)有時(shí)無，太陽(yáng)能資源白天有、夜間沒有。除了目前可再生能源技術(shù)仍是發(fā)展中的技術(shù)，成本還比較高，在不考慮化石能源外部成本情況下，可再生能源發(fā)電還不具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，需要政策支持和資金補(bǔ)貼外，也面臨著認(rèn)識(shí)、技術(shù)和管理方面的多重制約。
電力系統(tǒng)是由發(fā)電站、輸電網(wǎng)絡(luò)、配電線絡(luò)、電力用戶和控制系統(tǒng)組成的復(fù)雜的體系，具有瞬間響應(yīng)、及時(shí)平衡的特點(diǎn)，發(fā)電和用電之間要隨時(shí)保持平衡。目前的電力系統(tǒng)是建立在可控電源基礎(chǔ)之上的，電力系統(tǒng)管理者可以根據(jù)電力負(fù)荷的需要來安排發(fā)電。雖然電力管理體制在改革和變化，但無論是實(shí)行＂廠網(wǎng)分開、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)＂改革，還是由發(fā)電企業(yè)和電力用戶簽訂合同進(jìn)行所謂的“直供”改革，電力系統(tǒng)的這一特點(diǎn)改變不了。正是由于電力系統(tǒng)的這種特性，普遍認(rèn)為，雖然可再生能源是“綠色能源”資源，但由于其間歇和隨機(jī)特性，所發(fā)電力是“劣質(zhì)電力”，由此認(rèn)為，可再生能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中的比重不能大，否則電力系統(tǒng)將難以安全運(yùn)行。
此外，可再生能源發(fā)電是從解決分散用電發(fā)展起來的，長(zhǎng)期以來，可再生能源發(fā)電技術(shù)研究主要集中在機(jī)組開發(fā)和產(chǎn)品制造方面，如風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)進(jìn)步很快，不僅單機(jī)容量快速增加，從過去的幾十千瓦、幾百千瓦到了現(xiàn)在的幾千千瓦，而且發(fā)電成本也下降很多，已基本可以與常規(guī)能源發(fā)電相競(jìng)爭(zhēng)，但在可再生能源發(fā)電并網(wǎng)問題方面重視不夠。從我國(guó)風(fēng)電發(fā)展情況來看，并網(wǎng)運(yùn)行問題已成為風(fēng)電發(fā)展最重要的制約因素，突出表現(xiàn)為對(duì)電力系統(tǒng)如何適應(yīng)風(fēng)電規(guī)模化開發(fā)研究不夠，仍是從傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)特性出發(fā)，簡(jiǎn)
