近年來,我國(guó)能源發(fā)展取得了歷史性成就,新能源從“替補(bǔ)能源”轉(zhuǎn)向“主體能源”。2020年以來,我國(guó)可再生能源新增裝機(jī)連續(xù)5年達(dá)到億千瓦級(jí)。2024年新增裝機(jī)規(guī)模再創(chuàng)歷史新高,達(dá)到3.7億千瓦,占全國(guó)新增電力裝機(jī)的86%,成為我國(guó)電力新增裝機(jī)的主體。
風(fēng)光資源豐富,分布廣泛,但也具有間歇和隨機(jī)的弱點(diǎn)。隨著風(fēng)光發(fā)電規(guī)模增加,新能源消納問題不斷顯現(xiàn),成為當(dāng)前新能源發(fā)展重要制約。“過去風(fēng)光電快速發(fā)展是依托在常規(guī)能源發(fā)電基礎(chǔ)之上,依靠常規(guī)能源發(fā)電補(bǔ)償調(diào)節(jié)而運(yùn)行的,這種模式不可持續(xù)。”中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)會(huì)長(zhǎng)于彤表示,今后儲(chǔ)能技術(shù)、氫能技術(shù)將是與風(fēng)光發(fā)電技術(shù)同等重要的新能源技術(shù)。
在中國(guó)電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司黨委書記、董事長(zhǎng)朱國(guó)金看來,不同儲(chǔ)能技術(shù)的有效融合可進(jìn)一步提升儲(chǔ)能系統(tǒng)整體性能,帶來更好的經(jīng)濟(jì)性。以抽水蓄能與壓縮空氣儲(chǔ)能融合為例,抽水蓄能作為目前應(yīng)用最廣泛的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù),具有技術(shù)成熟、儲(chǔ)能容量大、壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì),但存在地理限制問題。壓縮空氣儲(chǔ)能與抽蓄同屬大容量、長(zhǎng)壽命長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能。但壓縮空氣儲(chǔ)能也存在轉(zhuǎn)換效率低、建設(shè)成本高等缺點(diǎn)。通過優(yōu)化地下洞室、送出線路等設(shè)施的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能共享使用,可減少重復(fù)建設(shè),降低投資成本。同時(shí),利用抽蓄上水庫的水頭壓力,使水和空氣在同一空間內(nèi)共存,并通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),降低儲(chǔ)氣規(guī)模,構(gòu)建水氣共容定壓壓縮空氣儲(chǔ)能結(jié)構(gòu),可有效提高儲(chǔ)能效率、降低壓儲(chǔ)成本。
氫能是更長(zhǎng)時(shí)間維度的儲(chǔ)能技術(shù)。朱國(guó)金表示,通過可再生能源離網(wǎng)制氫,可將可再生能源從“波動(dòng)性電源”轉(zhuǎn)化為“可儲(chǔ)存、可調(diào)度”的清潔能源載體,實(shí)現(xiàn)就地消納,提高新能源消納比例。同時(shí),可再生能源制氫不受電網(wǎng)約束,可實(shí)現(xiàn)可再生能源就近消納,適用于遠(yuǎn)海島嶼、沙漠、礦區(qū)等電網(wǎng)未覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)。
中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)兼氫能分會(huì)會(huì)長(zhǎng)魏鎖認(rèn)為,我國(guó)氫能從基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),到生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)驗(yàn)證、項(xiàng)目示范,取得了重大進(jìn)展和成效。氫能技術(shù)水平快速提升,成本大幅下降,示范項(xiàng)目順利推進(jìn),自主可控的氫能供應(yīng)鏈基本形成。氫能產(chǎn)業(yè)已基本具備全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模化發(fā)展能力,發(fā)展氫能有了技術(shù)能力支撐。
發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)的同時(shí),促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)跨界融合也必不可少。推動(dòng)電動(dòng)汽車、氫燃料電池汽車等新能源汽車的發(fā)展,探索“車網(wǎng)互動(dòng)”模式,實(shí)現(xiàn)交通與能源的協(xié)同發(fā)展;推廣綠色建筑理念,開發(fā)智能建筑管理系統(tǒng),根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)能源消耗;鼓勵(lì)工業(yè)企業(yè)建設(shè)分布式能源系統(tǒng),更多利用新能源制氫產(chǎn)品,減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴,提高能源利用效率,降低企業(yè)生產(chǎn)成本……這些都有助于推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。
其中,綠色化學(xué)將在解決經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境三者間矛盾的過程中發(fā)揮重要作用。中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所研究員韓布興表示,碳中和涉及多學(xué)科領(lǐng)域,物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)換是最核心的科學(xué)問題。綠色化學(xué)是化學(xué)化工、能源、材料等領(lǐng)域發(fā)展的必然方向,也是實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本途徑,綠色化學(xué)與技術(shù)的發(fā)展將促進(jìn)相關(guān)學(xué)科發(fā)展以及生產(chǎn)生活方式變革。
“綠色化學(xué)涵蓋無害和可再生原料、綠色溶劑、綠色催化、高效反應(yīng)路線、高效清潔化工過程和綠色產(chǎn)品等內(nèi)容。”韓布興介紹,我國(guó)有大量的可收集利用的生物質(zhì),每年因使用化石能源利用產(chǎn)生的二氧化碳約100億噸。同時(shí),我國(guó)現(xiàn)存廢棄塑料約10億噸,每年還將產(chǎn)生約5000萬噸。因此,通過化學(xué)化工技術(shù),將二氧化碳、生物質(zhì)、廢棄塑料等廢物轉(zhuǎn)化為化學(xué)品、能源產(chǎn)品和材料,可以實(shí)現(xiàn)變廢為寶,具有重要意義。