這是一(yi)次龐大(da)的(de)能(neng)源體系變革，不僅需要新(xin)(xin)能(neng)源、儲能(neng)、氫能(neng)、特高(gao)(gao)(gao)壓等(deng)能(neng)源自身技術(shu)(shu)的(de)進步，還需要能(neng)夠支撐新(xin)(xin)型能(neng)源體系的(de)其他(ta)技術(shu)(shu)創新(xin)(xin)，比如智(zhi)慧(hui)控制技術(shu)(shu)、區塊鏈技術(shu)(shu)等(deng)。同時(shi)，還要創新(xin)(xin)商業模(mo)式，優化電動車分(fen)時(shi)充放電，提高(gao)(gao)(gao)充電樁布局(ju)密(mi)度，布局(ju)更(geng)多加氫站等(deng)，充分(fen)利(li)用現有的(de)電力系統挖掘潛力，減少投資，提高(gao)(gao)(gao)效率，推動新(xin)(xin)興產業的(de)發展。

文(wen)丨第一財經(jing)  作(zuo)者丨時家林

下一步關(guan)鍵要解決新能源(yuan)(yuan)不穩定的問題(ti)，加速非化(hua)石能源(yuan)(yuan)對化(hua)石能源(yuan)(yuan)的替代。

人類發(fa)展歷經三(san)次(ci)能(neng)源(yuan)革(ge)命，第一次(ci)以(yi)(yi)蒸(zheng)汽機(ji)的(de)(de)發(fa)明(ming)和(he)應用為(wei)標(biao)(biao)志，第二(er)次(ci)以(yi)(yi)電的(de)(de)發(fa)明(ming)和(he)應用為(wei)標(biao)(biao)志。前兩次(ci)能(neng)源(yuan)革(ge)命是以(yi)(yi)煤炭、石油和(he)天然(ran)氣(qi)等(deng)化石能(neng)源(yuan)為(wei)主，第三(san)次(ci)則是以(yi)(yi)風光發(fa)電為(wei)主的(de)(de)新能(neng)源(yuan)的(de)(de)開發(fa)和(he)應用，逐步實現“非化石能(neng)源(yuan)對化石能(neng)源(yuan)的(de)(de)替代(dai)”。

中國作(zuo)為全(quan)球最(zui)大的化石能源消費國，推動第三次能源革命，相比發(fa)達(da)國家(jia)更具緊迫性(xing)(xing)和艱巨性(xing)(xing)。除了生態環保(bao)和資源瓶頸問(wen)題，預計2020年我國原油和天然(ran)氣對(dui)外依存度將高(gao)達(da)70%和50%，而且(qie)持續攀升，在(zai)復雜的國際(ji)環境下(xia)，能源安全(quan)不容樂觀，實現自給(gei)自足(zu)、找出一條替(ti)代化石能源的路(lu)徑才是根本。

1.風光(guang)電為(wei)主的新(xin)能(neng)源量足價(jia)低，是(shi)替(ti)代煤油氣的最佳“一次能(neng)源”

我國(guo)風光資源(yuan)豐富，內(nei)蒙古(gu)、青(qing)海等西北地(di)區開發六十分之一，即(ji)可滿(man)足(zu)全國(guo)當前(qian)全部能(neng)源(yuan)需(xu)求。以青(qing)海柴達木盆地(di)為例，26萬平方公里的戈壁灘，光伏理論裝機高達100億千(qian)瓦(wa)。新能(neng)源(yuan)綜合價格從10年(nian)前(qian)的1元/千(qian)瓦(wa)時降到(dao)了(le)現(xian)在(zai)的0.3元/千(qian)瓦(wa)時左右，而且(qie)還在(zai)下降。

2019年我國(guo)新能(neng)源(yuan)裝機突破4億千(qian)瓦，位(wei)居(ju)世界第(di)一(yi)。目前，由國(guo)家電(dian)(dian)投為主實施的全(quan)球首(shou)個最大平(ping)價風電(dian)(dian)項目——內蒙(meng)古烏(wu)蘭察布(bu)600萬(wan)千(qian)瓦風電(dian)(dian)送京津冀項目，世界首(shou)條100%清(qing)潔能(neng)源(yuan)特高(gao)壓(ya)配套工程(cheng)——青海(hai)海(hai)南(nan)州(zhou)千(qian)萬(wan)千(qian)瓦級風光(guang)水(shui)多(duo)能(neng)互補送河(he)南(nan)項目開工建設(she)，上網(wang)價格均(jun)低至火電(dian)(dian)水(shui)平(ping)。實踐(jian)證明，大規模(mo)開發西北(bei)地區新能(neng)源(yuan)，通過特高(gao)壓(ya)輸送到東部(bu)地區，技術(shu)和經濟性都是可行(xing)的。

電(dian)是(shi)最(zui)清潔、最(zui)便(bian)利的(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)利用方式。相比化石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)高(gao)溫高(gao)壓(ya)、熱(re)能(neng)(neng)(neng)、動能(neng)(neng)(neng)、電(dian)能(neng)(neng)(neng)的(de)轉(zhuan)化過(guo)(guo)程(cheng)，新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)可實(shi)現(xian)風光能(neng)(neng)(neng)在常溫常壓(ya)下(xia)向電(dian)能(neng)(neng)(neng)的(de)直接(jie)轉(zhuan)換，過(guo)(guo)程(cheng)簡單、無(wu)碳，具有較好的(de)經濟(ji)性。因(yin)此風光電(dian)為主(zhu)(zhu)的(de)新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)是(shi)替代煤油(you)氣的(de)最(zui)佳“一次能(neng)(neng)(neng)源(yuan)”，將成為第三(san)次能(neng)(neng)(neng)源(yuan)革命(ming)的(de)主(zhu)(zhu)角(jiao)。

2.新(xin)(xin)技術的發展，使“風光電為主的新(xin)(xin)能(neng)源替代煤油氣為主的化石能(neng)源”的條(tiao)件越來越成(cheng)熟

谷電制氫。當前(qian)燃料(liao)電池及(ji)電解制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)技(ji)術快速(su)發展(zhan)，主(zhu)要設備和材料(liao)逐步國產化，成本(ben)(ben)快速(su)下降。隨著大(da)規(gui)模(mo)(mo)(mo)采用新能源制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)，預(yu)計(ji)2025年氫(qing)(qing)(qing)(qing)能車(che)成本(ben)(ben)將低于燃油(you)(you)車(che)。目(mu)前(qian)，國家電投自主(zhu)研制(zhi)(zhi)的(de)首臺(tai)燃料(liao)電池大(da)巴(ba)正式下線(xian)，全(quan)球(qiu)規(gui)模(mo)(mo)(mo)最大(da)的(de)電解水制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)項(xiang)(xiang)目(mu)在(zai)北(bei)(bei)京延慶啟動(dong)，項(xiang)(xiang)目(mu)采用“2毛錢谷電制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)”，氫(qing)(qing)(qing)(qing)能車(che)運行成本(ben)(ben)基(ji)本(ben)(ben)與(yu)燃油(you)(you)車(che)相當。如實(shi)現北(bei)(bei)京市“公交、物流(liu)重(zhong)卡全(quan)部氫(qing)(qing)(qing)(qing)能化”，預(yu)計(ji)可(ke)減少北(bei)(bei)京市三分(fen)之一的(de)燃油(you)(you)消耗，將為我國規(gui)模(mo)(mo)(mo)化制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)，以及(ji)利用氫(qing)(qing)(qing)(qing)能調(diao)峰儲能，以氫(qing)(qing)(qing)(qing)代油(you)(you)探索出(chu)新模(mo)(mo)(mo)式。

谷電(dian)供熱(re)、供冷。10千(qian)瓦時電(dian)(dian)能(neng)(neng)產生(sheng)的(de)熱(re)值與(yu)1立方天(tian)然(ran)(ran)(ran)氣(qi)熱(re)值相(xiang)當，以(yi)北京(jing)為例，一(yi)個冬季電(dian)(dian)制(zhi)熱(re)耗(hao)電(dian)(dian)100千(qian)瓦時/平(ping)方米，采用(yong)低谷(gu)電(dian)(dian)制(zhi)熱(re)、儲(chu)存再(zai)利(li)用(yong)，熱(re)力(li)成(cheng)本(ben)約25元/平(ping)方米，與(yu)天(tian)然(ran)(ran)(ran)氣(qi)相(xiang)當。如(ru)北京(jing)市(shi)8.7億平(ping)方米供(gong)(gong)熱(re)全部電(dian)(dian)能(neng)(neng)替代，可(ke)替代全市(shi)接近(jin)二分之(zhi)一(yi)的(de)天(tian)然(ran)(ran)(ran)氣(qi)消耗(hao)，增加電(dian)(dian)量870億千(qian)瓦時，相(xiang)當于2019年全市(shi)用(yong)電(dian)(dian)量的(de)80%。如(ru)采用(yong)熱(re)泵技(ji)術，比電(dian)(dian)制(zhi)熱(re)效(xiao)率(lv)還可(ke)以(yi)提高3~5倍。國(guo)家電(dian)(dian)投正在(zai)昌(chang)平(ping)寶之(zhi)谷(gu)園區(qu)開展低谷(gu)電(dian)(dian)替代天(tian)然(ran)(ran)(ran)氣(qi)供(gong)(gong)熱(re)、供(gong)(gong)冷(leng)試點，成(cheng)本(ben)下降達(da)20%，對(dui)我(wo)國(guo)構建消費(fei)側(ce)儲(chu)能(neng)(neng)模式具(ju)有(you)示范意(yi)義。

電動車儲能發電。電動車的運行成本已經大幅低于燃油車，未來將是一個海量的儲能系統，可以低谷充電、高峰向電網售電。預計2030年，我國電動車保有量或超1億輛，可達50億千瓦時的儲能規模，相當于北京市15天的電量消耗，將對儲能產業和能源體系帶來深刻的變化。

要(yao)(yao)實現風(feng)光(guang)電(dian)為主的(de)(de)非化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)替代煤(mei)油氣為主的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)，必須滿足兩大(da)條件，一是(shi)風(feng)光(guang)電(dian)為主的(de)(de)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)充裕且有經濟(ji)性；二是(shi)解決新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)的(de)(de)不穩定(ding)性問題。目(mu)前，通過在西北部(bu)風(feng)光(guang)資源(yuan)富集地(di)(di)區(qu)大(da)規模開發新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)送至東部(bu)地(di)(di)區(qu)，與化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)相比有經濟(ji)性。下(xia)一步，關鍵要(yao)(yao)解決新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)不穩定(ding)的(de)(de)問題，加速非化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)對化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)的(de)(de)替代。

傳(chuan)統電(dian)力系(xi)統是“發(fa)(fa)輸用(yong)”同時完成，發(fa)(fa)電(dian)規(gui)模(mo)按照最大(da)負荷來配置，發(fa)(fa)電(dian)側(ce)隨著用(yong)電(dian)需(xu)求的(de)變化(hua)而調節，有多少需(xu)要(yao)就發(fa)(fa)多少電(dian)；且為(wei)滿足安全運(yun)行，需(xu)要(yao)預留較(jiao)大(da)的(de)備用(yong)容量，導(dao)致目前(qian)電(dian)力系(xi)統的(de)運(yun)行效(xiao)率較(jiao)低，不(bu)超過50%。

新能源的不穩定，緣于其出力只能隨天氣和季節引起的風、光大小而定，不能隨負荷大小來變化，與現有的電力系統特性相悖。要解決這個問題，不是單一技術突破就可以解決的。要對現有的電力系統進行變革，由“發輸用”同時完成的傳統模式，轉變為“發輸儲用”的全新電力系統，系統的負荷大小可以隨著發電側新能源的出力而調整。

新(xin)型“發輸儲用”電(dian)力系(xi)(xi)統(tong)(tong)中(zhong)，電(dian)制氫、電(dian)制熱/冷(leng)、電(dian)動車充(chong)放電(dian)，不僅是替代(dai)煤油氣為(wei)主化石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源的過程，更(geng)重要的是起(qi)到(dao)儲能(neng)(neng)(neng)(neng)和系(xi)(xi)統(tong)(tong)負(fu)(fu)荷調(diao)節的功能(neng)(neng)(neng)(neng)。當(dang)(dang)電(dian)力系(xi)(xi)統(tong)(tong)處于(yu)低谷階段或(huo)風(feng)光等(deng)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源充(chong)裕時，啟動上(shang)述“儲能(neng)(neng)(neng)(neng)”負(fu)(fu)荷，當(dang)(dang)系(xi)(xi)統(tong)(tong)負(fu)(fu)荷處于(yu)高峰時段或(huo)風(feng)光等(deng)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源出(chu)力較(jiao)低時，暫停這部分負(fu)(fu)荷。從代(dai)油、代(dai)氣、代(dai)煤的電(dian)量看(kan)，系(xi)(xi)統(tong)(tong)可以滿(man)足調(diao)節需求，這樣完全改變了現有電(dian)力系(xi)(xi)統(tong)(tong)“即用即發”的特(te)性，可以適應風(feng)光等(deng)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源的出(chu)力特(te)點，徹底解決其間歇性、不穩定(ding)的問題，同(tong)時上(shang)述模式的“儲能(neng)(neng)(neng)(neng)”使得電(dian)力系(xi)(xi)統(tong)(tong)更(geng)加安全，備用容量大幅減少，系(xi)(xi)統(tong)(tong)效(xiao)率大幅提升，持(chi)續增(zeng)加電(dian)力在終端消(xiao)費的比重，促進風(feng)光電(dian)為(wei)主的非化石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源消(xiao)納。這個過程將分兩(liang)步走：

第一步，推動消費側儲能(neng)，提高現(xian)有電(dian)力系統(tong)效(xiao)率，實現(xian)電(dian)能(neng)代油代氣。目前，我(wo)國電(dian)(dian)力裝機(ji)20億千(qian)瓦，日間(jian)最大(da)負荷(he)約12億千(qian)瓦，夜(ye)間(jian)最低負荷(he)僅有6億千(qian)瓦，電(dian)(dian)力系統(tong)(tong)整體效(xiao)率只有50%。如果(guo)把氫、熱、冷組織在(zai)電(dian)(dian)網低谷時(shi)段生產，可大(da)大(da)提高(gao)電(dian)(dian)力系統(tong)(tong)效(xiao)率。當效(xiao)率從50%提高(gao)到80%時(shi)，相當于可以增(zeng)發(fa)4萬億千(qian)瓦時(shi)電(dian)(dian)能(neng)，可以通過挖(wa)掘存量潛(qian)力、不改變現有電(dian)(dian)力系統(tong)(tong)，實現油氣化石能(neng)源的(de)(de)替代(dai)。這樣(yang)既(ji)完成了(le)電(dian)(dian)能(neng)向(xiang)不同能(neng)源形態(tai)的(de)(de)轉換和(he)儲(chu)存，實現了(le)電(dian)(dian)能(neng)的(de)(de)“時(shi)間(jian)轉移”，也(ye)大(da)幅提高(gao)了(le)電(dian)(dian)力系統(tong)(tong)的(de)(de)運行(xing)效(xiao)率和(he)新能(neng)源的(de)(de)消(xiao)納比例。另外，氫能(neng)車(che)、電(dian)(dian)動車(che)也(ye)可以在(zai)負荷(he)高(gao)峰時(shi)段或電(dian)(dian)網特殊(shu)需要時(shi)，向(xiang)電(dian)(dian)網發(fa)電(dian)(dian)，可以發(fa)揮調峰等作用。

第二步，代(dai)油、代(dai)氣、代(dai)煤同(tong)步推(tui)進，實現(xian)對化石能源的(de)全面替代(dai)。隨(sui)著儲(chu)(chu)能(neng)技(ji)術(shu)的進(jin)步(bu)，在上述制氫(qing)、制熱(re)/冷等儲(chu)(chu)能(neng)實(shi)施代油代氣(qi)的基礎上，一旦(dan)成本問(wen)題(ti)解決，化學(xue)儲(chu)(chu)能(neng)將會大規模部(bu)署在電力系統，并完全實(shi)現(xian)對化石(shi)能(neng)源的替代。

風光為主的(de)非化石(shi)能源替代(dai)化石(shi)能源，不是一(yi)蹴而就的(de)，是一(yi)個巨(ju)大的(de)系統性工(gong)程，不僅需(xu)要技術的(de)進步(bu)，也(ye)需(xu)要商業模式的(de)創新和(he)政策的(de)扶持。

一是進一步拉大(da)峰谷電價差(cha)。現階段電(dian)(dian)(dian)制(zhi)氫(qing)、制(zhi)熱/冷(leng)等代(dai)油代(dai)氣，尚處于替代(dai)的“臨界(jie)點”。當電(dian)(dian)(dian)價(jia)在(zai)0.2~0.3元(yuan)/千瓦時內(nei)，電(dian)(dian)(dian)能(neng)替代(dai)油氣才有經濟性。建(jian)議完善峰谷電(dian)(dian)(dian)價(jia)政策，尤其是(shi)降低低谷電(dian)(dian)(dian)價(jia)，鼓勵(li)和支持(chi)谷電(dian)(dian)(dian)、新能(neng)源(yuan)制(zhi)氫(qing)、制(zhi)熱、制(zhi)冷(leng)、充電(dian)(dian)(dian)等商業模(mo)式；出臺政策，推(tui)動儲(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)、儲(chu)(chu)氫(qing)、儲(chu)(chu)熱、儲(chu)(chu)冷(leng)等配套(tao)產業的發展。

二(er)是(shi)鼓勵技術創新和商(shang)業模式(shi)創新。這是(shi)一次龐大的(de)能(neng)源體(ti)系(xi)變革，不僅(jin)需要(yao)新能(neng)源、儲能(neng)、氫能(neng)、特高(gao)(gao)壓等(deng)能(neng)源自身技術(shu)(shu)的(de)進步，還需要(yao)能(neng)夠(gou)支(zhi)撐新型能(neng)源體(ti)系(xi)的(de)其他技術(shu)(shu)創新，比如智慧(hui)控(kong)制技術(shu)(shu)、區塊(kuai)鏈技術(shu)(shu)等(deng)。同時(shi)，還要(yao)創新商業(ye)模式，優化電(dian)(dian)動車(che)分(fen)時(shi)充放電(dian)(dian)，提高(gao)(gao)充電(dian)(dian)樁布(bu)局密度，布(bu)局更多加氫站等(deng)，充分(fen)利用現(xian)有的(de)電(dian)(dian)力系(xi)統挖掘潛力，減(jian)少投資，提高(gao)(gao)效率，推動新興產業(ye)的(de)發展(zhan)。

三是加大西部(bu)新能源的開發(fa)及政策支持力度(du)。建議加快西部大規模風光(guang)等新能(neng)源基(ji)地開發及特高(gao)壓通道建設，充(chong)分開發利(li)用我國獨特的資源稟(bing)賦和優勢，統一(yi)規劃，統一(yi)實(shi)施，把(ba)西、北部的高(gao)原、荒漠變成“新能(neng)源電氣田(tian)(tian)”，替代(dai)傳(chuan)統的“油田(tian)(tian)、氣田(tian)(tian)、煤田(tian)(tian)”，把(ba)新能(neng)源產(chan)業(ye)打造成我國保(bao)增長、擴內需(xu)，轉型(xing)發展的新的增長極。

四是打造“電為核心能源體系(xi)”三個區域示(shi)范。鼓勵和復制北京寶(bao)之谷(gu)、延慶冬奧“谷(gu)電供熱/冷(leng)，谷(gu)電制氫(qing)”的(de)商業模式，推廣化石能源(yuan)替代示范。

1.打(da)造北京(jing)存量替(ti)代(dai)規(gui)模化示范。2030年前，完成全部公(gong)交、物(wu)流交通，部分乘用車的(de)(de)電能、氫能替代，以及1億平方(fang)米(mi)采暖(nuan)的(de)(de)清(qing)潔供暖(nuan)改造，北京可在2030年領先全國實現(xian)減碳50%的(de)(de)戰略(lve)目標。

2.打造雄安新區(qu)零(ling)碳示范。雄(xiong)安是新時代(dai)現代(dai)化城(cheng)(cheng)市的(de)樣板(ban)，要按照100%利用可再生(sheng)能(neng)源、綠色交通、能(neng)源互聯網+智慧能(neng)源的(de)模式(shi)進行規劃建設，把雄(xiong)安打造成我國第一個100%淘(tao)汰化石能(neng)源的(de)城(cheng)(cheng)市，全球(qiu)第一個100%實現零碳排放(fang)的(de)城(cheng)(cheng)市。

3.打造山東能(neng)源新(xin)舊動能(neng)轉換示范省。山東是化(hua)石(shi)能(neng)源消耗的第一大省(sheng)，結(jie)(jie)合山東的區位優(you)勢和膠東半島三大核(he)電基地的開發(fa)，走出(chu)(chu)一條“清潔(jie)外電入魯，核(he)電開發(fa)，清潔(jie)供電、供暖(nuan)，海(hai)水淡化(hua)”的新路子，加速能(neng)源結(jie)(jie)構調整，為(wei)全國能(neng)源高(gao)質量發(fa)展作出(chu)(chu)示范。

現(xian)階段構建這樣一個“電為(wei)核心的(de)(de)現(xian)代能(neng)源體(ti)系”，技術上(shang)是(shi)可行的(de)(de)，也是(shi)有經濟性的(de)(de)。前兩次能(neng)源革命都是(shi)成倍推(tui)(tui)高(gao)能(neng)源成本，而這次能(neng)源革命可實現(xian)不推(tui)(tui)高(gao)成本且持續下降。

我(wo)國具有資源(yuan)(yuan)優勢、市場優勢，特別是“集中(zhong)力量辦大事”的(de)體(ti)(ti)制優勢，也有環境保護、能(neng)源(yuan)(yuan)安全(quan)(quan)的(de)緊迫壓力。在以習近平同志為(wei)(wei)核心(xin)的(de)黨中(zhong)央領導下，我(wo)們要發(fa)揮中(zhong)國人(ren)的(de)創新力和資源(yuan)(yuan)整合力，一定能(neng)引領第三次能(neng)源(yuan)(yuan)革命的(de)進程，加(jia)速構建(jian)“電為(wei)(wei)核心(xin)的(de)現代能(neng)源(yuan)(yuan)體(ti)(ti)系”，加(jia)速對(dui)化石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)全(quan)(quan)面(mian)替代，實現國家能(neng)源(yuan)(yuan)自足、能(neng)源(yuan)(yuan)安全(quan)(quan)，為(wei)(wei)全(quan)(quan)球(qiu)應對(dui)氣(qi)候(hou)變化和人(ren)類(lei)文明進步做出更大貢獻。