大突破：混合能源關鍵技術

　　建設全球能源互聯(lián)網，需要突破性的關鍵技術支撐。

　　在過去15年中，新能源經歷了一個快速發(fā)展時期。2015年，全球風能和太陽能發(fā)電裝機容量分別達到了4.33億千瓦和2.27億千瓦，2000~2015年間分別增長了23倍、175倍，年均增長率為24%、41%。我國更是后來居上，風能、太陽能發(fā)電裝機容量在15年間分別增長了280倍、1400倍，在2015年分別達到了1.28億千瓦和0.42億千瓦，均居世界第一位。

　　新能源的爆炸式增長，在加速能源革命進度的同時，也不可避免地帶來了一些問題，眾所周知，我國風能、太陽能發(fā)電遇到的最大瓶頸，即是消納難題。這當然有體制、機制因素的阻礙，但現(xiàn)有電力系統(tǒng)的技術制約也是一個不容忽視的客觀因素。

　　面對這種局面，冷靜、客觀地評估未來發(fā)展趨勢變得很有必要。首先必須承認，傳統(tǒng)化石能源在現(xiàn)階段仍然占主導地位，即使到2030年我國碳排放達到峰值，預計火力發(fā)電仍將占全國發(fā)電量的60%。在未來很長一段時期內，都將是一個化石能源發(fā)電、水電、核電、新能源發(fā)電并存的“混合能源時代”，這一歷史時期至少將持續(xù)50~100年。其次也要看到，新能源是構建全球能源互聯(lián)網的根本，也是能源革命的發(fā)展方向，合理的增長速度是必要的。

　　為新能源發(fā)展排憂解難，體制障礙不少，比如缺乏電源、電網統(tǒng)籌規(guī)劃，新能源發(fā)展與電網、調峰電源建設不協(xié)調、不配套；新能源大范圍配置的市場機制和政策保障不健全等等，這些都需要在今后逐步加以解決。

　　然而，未來真正的瓶頸必定是技術問題。新能源電力系統(tǒng)描述起來容易，但真正做起來，目前的技術儲備遠遠不夠。

　　比如要通過多種能源電源互補平抑波動性，需要互補電源具備一定的響應速度，同時還能保證其本身大范圍變負荷運行時的經濟性。在日本及部分歐洲發(fā)達國家，水電占比高，是主要的調峰手段；在美國，燃氣/油發(fā)電裝機容量占比在45%以上，是調峰的首要選擇。而在我國，燃煤火力發(fā)電占主導地位，目前新能源的規(guī)模化發(fā)展必然要依賴于火電機組的快速深度調峰。但目前的火力機組可調范圍窄、調節(jié)速度慢問題突出，而且在大范圍變負荷運行的情況下會導致其經濟性、安全性、環(huán)保性顯著下降。要想讓其滿足平抑新能源波動性的需求，首先需要構建發(fā)電過程參數快速檢測與狀態(tài)精細表征理論與方法，為實現(xiàn)發(fā)電過程的快速、精確控制奠定基礎；其次，需要發(fā)掘火電機組的蓄能環(huán)節(jié)，建立能量存儲/釋放過程的動態(tài)模型，分析其用于機組變負荷控制的可行性，以提高機組的變負荷控制速率，最終形成大型火電機組快速深度變負荷控制策略。未來，智能發(fā)電技術可以讓智能發(fā)電廠將不僅是獨立的發(fā)電單元，而是一個能夠隨時感知外部信息，與電網以及其他發(fā)電單元乃至用戶友好互動的電源。

　　我們深知，在混合能源時代，要讓新能源電力由補充能源發(fā)展為替代能源，并最終成為主導能源，還有許多難關需要攻克。而無論是對于全球能源互聯(lián)網發(fā)展，還是面對新一輪技術革命的大潮，我們都應該志在高遠，以敢為天下先的氣概，去引領新時代的發(fā)展。

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