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全国能源信息平台|如何突破当前可再生能源发展瓶颈？

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北极星太阳能光伏网讯:在过去的几十年里 ， 我国一直将煤炭视作能源结构中最为重要的一部分 ， 以期通过丰富的煤炭资源 ， 弥补我国缺油少气的能源禀赋 。 数据显示 ， 我国一次能源消费构成中 ， 煤炭所占比约70%左右 ， 高居全球首位 ， 而发达国家这一比例平均只有21%左右 。 煤炭的大规模使用 ， 造成了大量二氧化碳、氮氧化物等有害气体的排放 ， 让中国成为了全球碳排放量最高的国家 ， 环境问题日益严重 。
（来源：微信公众号“氢能与可再生能源”ID：gh_7c1ecf3d882d）
然而 ， 大规模的煤炭使用 ， 并不能改善大量进口石油和天然气的现状 。 2019年 ， 我国石油和天然气对外依存度继续增长 ， 分别达到70.8%和43% 。 石油和天然气作为国家重要的战备储存能源 ， 过高的对外依存度是一个危险的信号 。 特别是在今年 ， 疫情仍在全球肆虐 ， 国际贸易局势复杂多变、扑朔迷离 ， 给我国现有的能源供应格局带来更多挑战 。
在能源供应安全和环境问题的双重压力下 ， 我国能源结构亟待迎来一场深刻的变革 。 而这场创新变革中 ， 最活跃的领域毫无疑问将来自于可再生能源 。 美国、欧洲、日本等国家和地区都已通过出台政策法规 ， 将能源技术作为新一轮科技和产业革命的突破口 。
我国作为能源消费大国 ， 加快可再生能源发展已箭在弦上 。
01储能技术是可再生能源发展的基础
早在2017年 ， 国家就开始推动能源结构向可再生能源转型 ， 当时国家发改委、国家能源局印发的《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》要求 ， 到2030年 ， 非化石能源发电量占全部发电量的比重力争达到50% 。 但据国家能源局的数据显示 ， 2019年全国可再生能源发电量2.04万亿千瓦时 ， 占全部发电量的27.9% ， 仅比2018年提高了1.2% ， 增速较为缓慢 。
【全国能源信息平台|如何突破当前可再生能源发展瓶颈？】可再生能源发电具有明显间歇性 ， 特别是光伏和风电等 ， 受气候季节影响明显 ， 造成其波动性远超传统化石能源发电 ， 对电网调峰填补的要求非常高 ， 并网消纳问题长期存在 。
近两年 ， 国家出台了一系列扶持政策 ， 使得并网消纳问题正在得到逐步改善 。 西藏、云南、青海和四川等可再生能源丰富的西部地区 ， 可再生能源电力占全社会用电比重已经超过80% 。 但是 ， 由于西部地区整体用电量相与东部地区有明显差距 ， 所以即便未来占比能够达到100% ， 随着可再生能源发电量进一步攀升 ， 全部依靠本地消纳也并不现实 。
解决问题的关键 ， 就在于储能 。 通过集中式氢储能与分布式电池储能相结合 ， 可以灵活调峰填补 ， 弥补可再生能源间歇性、波动性、区域经济差异性等弊端 ， 推动可再生能发电大规模接入 。
此外 ， 之所以要强调储能的重要性 ， 还有一个重要的原因在于 ， 可再生能源发电“平价”上网近在咫尺 ， 未来还会进一步降低 ， 储能成本将会占更高的比例 。 因此 ， 储能技术的发展将成为可再生能源发展的重要推动力 。
02氢储能与可再生能源有天然结合点
目前来看 ， 小规模、短周期储存其实锂离子动力电池等已经非常优秀 。 但是 ， 中国西北部的集中式大规模光伏和风电等可再生能源发展的瓶颈 ， 在于长周期大规模储能系统 。 国际可再生能源署2019年发布的《氢：可再生能源的前景》报告中指出 ， 随着太阳能和风能的存储需求显著增长 ， 由可再生能源产生的大量氢气与储氢技术相结合 ， 可以为电力系统提供长期的季节性灵活性 。 而且可再生能源电量比例在电力系统中的占比越高 ， 季节性、长周期、大规模存储的重要性就越凸显 。
从技术角度看 ， 电解水制氢技术将是连接可再生能源和氢储能的重要纽带 。 根据中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟预测 ， 到2050年之后 ， 70%的氢气将来自于可再生能源 ， 可以说电解水制氢将成为主流 。 日本在电解水制氢方面已处于领先位置 ， 2020年3月7日 ， 位于日本福岛县浪江町的福岛氢能研究场已正式开始运行 ， 这是世界最大的利用可再生能源的电解水制氢基地 。 目前 ， 我国中船集团718所等企业都在电解水制氢领域有了一定的技术积累 。


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