最近讀到《德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的十二個(gè)見解》,文中表達(dá)了關(guān)于德國(guó)在2050年完成能源轉(zhuǎn)型的十二個(gè)頗有見地的觀點(diǎn),指出堅(jiān)定不移地發(fā)展以風(fēng)能和太陽能為主的可再生能源是德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的無可替代的選擇?,F(xiàn)實(shí)中,我們也看到,德國(guó)為實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)展目標(biāo)制定了清晰的路徑,堅(jiān)定不移地將之付諸實(shí)施。2011年6月,德國(guó)議會(huì)通過了關(guān)于能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的提案,在接下來的40年里其電力行業(yè)將從依賴核能和煤炭全面轉(zhuǎn)向可再生能源,核電站將在2022年底之前逐步關(guān)停。2011年,德國(guó)可再生能源電力占整個(gè)電力消費(fèi)的20%左右,按照國(guó)家設(shè)定的目標(biāo),未來每十年比例就將提高15個(gè)百分點(diǎn),2020年這一比例要達(dá)到35%以上,2030年達(dá)到50%以上,2040年超過65%,到2050年,可再生能源電力占比將達(dá)80%以上。而在可再生能源電力中,風(fēng)能和太陽能光伏發(fā)電,作為最經(jīng)濟(jì)、最成熟的可再生能源發(fā)電技術(shù),將奠定德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。德國(guó)有關(guān)部門測(cè)算,到2022年,風(fēng)能和太陽能光伏發(fā)電將占可再生能源發(fā)電的70%,其后這一比例將繼續(xù)攀升,直至達(dá)到90%以上。按照該篇文章作者的說法,未來“風(fēng)能和太陽能決定一切”。
在文章描繪的未來情景中,為建立風(fēng)能和太陽能光伏為基礎(chǔ)的電力供應(yīng)體系,必須徹底改變未來電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使電力系統(tǒng)中其他部分都圍繞風(fēng)能和太陽能進(jìn)行優(yōu)化,淘汰后剩余的傳統(tǒng)化石燃料電廠將主要作為備用容量存在,在沒有陽光和不刮風(fēng)時(shí)才運(yùn)行,所謂的“基本負(fù)荷”電廠將成為歷史。當(dāng)然,這一情景也面臨著全新的挑戰(zhàn),即系統(tǒng)如何增加足夠的靈活性以適應(yīng)可再生能源發(fā)電出力的波動(dòng)特性。針對(duì)這一點(diǎn),作者指出,當(dāng)前提供足夠靈活性的技術(shù)解決方案已經(jīng)具備,問題的關(guān)鍵不是技術(shù)問題,而在于用合適的激勵(lì)機(jī)制創(chuàng)造公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,確保成本效益最佳的技術(shù)方案得到優(yōu)先使用。系統(tǒng)的靈活性,可通過供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)雙方向的各種靈活性方案以及電網(wǎng)擴(kuò)容和儲(chǔ)能來實(shí)現(xiàn),而目前來看,提高火電廠的靈活性是除電網(wǎng)擴(kuò)容之外最有效的方式之一。通過技術(shù)改造和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu),白煤和褐煤發(fā)電廠的最小負(fù)荷可以分別從目前占裝機(jī)容量的40%和60%降到20%和40%,一個(gè)百萬千瓦規(guī)模的火電廠,5分鐘內(nèi)的最大負(fù)荷變化可以從目前的幾萬千瓦提升到20萬-30萬千瓦,冷啟動(dòng)的時(shí)間可以從目前的10分鐘降低到4分鐘和6分鐘?;鹆Πl(fā)電機(jī)組具有提升靈活性的巨大潛力。