一带一路:可再生能源成主力军,压缩空气和液流储能发展空间广阔,储能的普及可以应对极端情况。

文摘   2024-10-25 18:03   山西  

加“数”向新,共建绿色“一带一路”六场分论坛上,与会嘉宾深入探讨新型能源体系、智能能源等前沿课题。

10月24日,第三届“一带一路”能源部长会议进入第二天,同步举行绿色能源创新发展、加快新型能源体系建设、智能能源、创新技术助力能源行业高质量发展等六场分论坛。


加快新型能源体系建设分论坛。

大会汇集各方智慧,有效凝聚共识,共同探讨可再生能源技术创新与应用,探索绿色低碳发展的新路径、新模式,促进共建“一带一路”国家能源合作和绿色转型高质量发展。

可再生能源成主力军

共建“一带一路”国家风电、光伏、水电资源丰富,但各国发展程度不同、面临挑战各异。

  比如,老挝素有“东南亚蓄电池”之称,总装机容量11661兆瓦中,水电约占82%;缅甸发电结构中,水电占主导地位,占比47.2%,火电占比47.4%,太阳能占比2.3%;哈萨克斯坦的电力生产结构较为单一,80%以上的电力依靠煤炭,面临电力短缺情况。

“我们需要与邻国进行更多的合作,开发其他形式的能源,来帮助我们实现净零排放。”老挝能源政策与规划司司长桑迪苏·平帕占提到,老挝能源转型挑战主要来自于水电的季节性,在旱季时仍需要从泰国进口电力。

  缅甸电力部部长年吞表示,缅甸一直在与“一带一路”能源合作伙伴关系成员国及国际组织进行合作,致力于可再生能源的一体化发展,推动绿色增长、绿色能源和绿色经济转型。

“为了实现2030年可再生能源占15%、2050年可再生能源占50%的目标,哈萨克斯坦正在努力改善可再生能源领域的投资环境。在可再生能源领域的共同努力,不仅有助于实现我们的碳减排目标,还将为全球应对气候变化作出贡献。”哈萨克斯坦能源部可再生能源发展司首席专家乌捷穆拉托夫·艾登·阿基姆扎诺维奇介绍。

  当前,除了传统的能源贸易、能源开采勘探外,中国企业正广泛开展可再生能源合作,推进共建绿色“一带一路”。数据显示,“一带一路”项目中,可再生能源投资占比已超过化石能源。

ACWA Power(沙特国际电力和水务公司)是总部位于沙特阿拉伯首都利雅得的一家上市企业,其在全球的48个项目中,一半以上都有中国企业参与。标志性项目中,迪拜700兆瓦光热和250兆瓦光伏太阳能电站项目是世界上规模最大、技术最先进的光热发电站项目;中沙合作重点项目——沙特红海新城综合智慧能源项目,建成后将是全球最大规模离网型综合智慧能源和最大规模储能项目。

  “我们与中国合作伙伴进入中东、中亚及非洲市场,打造了一批具有代表性、示范性的合作项目,是中沙合作共赢的典范。”ACWA Power中国区副总经理兼业务开发总经理胡英胜说。

  “在沙特,我们会同ACWA Power,正在推动建设目前全球最大的离网型综合智慧能源项目,为全球推广提供良好范本。”国家电投集团董事、总经理栗宝卿表示,截至今年9月,集团在多个亚洲国家投运的发电装机已经超过540万千瓦,计划到2030年提升至2000万千瓦以上。

  泰国环球电力协作事业有限公司国际业务发展高级副总裁诗德坤·科维尼认为:“亚洲能源发展领域遇到的最大挑战之一是资金。实现向可再生能源过渡,需要很多前置基础设施、研究、能力建设方面的投入,许多发展中国家没有足够的金融资源独立实现这一目标。全球金融机构可以扮演重要的角色,比如世界银行、亚洲开发银行以及亚投行。”

储能技术将持续迭代

  发展清洁能源和可再生能源,摆脱对化石能源的依赖,是全球走向绿色低碳发展的核心路径。“能源开发有‘不可能三角’,分别是安全可靠供给、经济性和低碳,可再生能源是破解能源开发‘不可能三角’的唯一路径。”中国长江三峡集团有限公司副总工程师金和平说。

  经过多年发展,清洁能源和可再生能源在能源消费中占比不断提升。以中国为例,截至2023年年底,风电、光伏发电装机规模比十年前增长了10倍,清洁能源发电规模占总装机规模比重已经达到了58.2%,清洁能源占能源消费总量的比重从原来的15.5%提高到了26.4%。

  要满足零碳发展的需求,全球清洁能源和可再生能源装机在未来一个时期还将保持快速增长。以水电为例,国际水电协会副首席执行官巴勃罗·瓦尔韦德表示,据测算,未来30年水电装机容量必须增加一倍才能实现零碳目标。这意味着未来30年当中,全球水电装机容量将达到过去130年装机容量的总和。

  在与会嘉宾看来,清洁能源占比的持续攀升将带来整个能源体系的改变,不仅事关清洁能源自身,还涉及电源侧、电网侧和用户侧,是整个能源体系的变化。因此,需要更多新技术、新产业来支撑才能够保证整个能源体系的稳定。

  储能被认为是十分重要的一环。“目前,抽水蓄能占整个储能总量的77%,新型储能加在一起占比大概为20%。”长江设计集团有限公司机电院副总工程师朱宜飞介绍,抽水蓄能是最传统最悠久的储能方式,是电网侧中起支撑作用的储能电站。

  新型储能适应近年来清洁能源发展新趋势快速壮大。朱宜飞介绍,以新型储能中发展十分迅速的锂离子储能为例,随着技术的逐步成熟,价格已经从过去的约2元每瓦时降至如今的0.6元至0.7元每瓦时。在他看来,未来压缩空气和液流储能也将有不错的发展空间。

  “不同于电化学储能,这两种储能方式的储能时长与价格的增长不呈线性关系。” 朱宜飞说,电化学储能用电池做载体,要增加储能时长就要增加电池,电池在整个系统中的造价占比会达到60%到70%。随着新能源渗透率的提高,对储能时长的要求会越来越高,当时长增加到一定程度的时候,压缩空气和液流储能的优势就将显现出来。

  持续增长的对清洁能源的需求,让中国企业不断看到发展新机遇。东方电气风电股份有限公司副总经理陈科表示,近年来我国海上风电蓬勃发展,培育了一大批有实力的整机制造商。但在海外的海上风电市场,中国制造商涉足仍较少。

  根据全球风能协会预测,未来5年,全球海上风电的年复合增长率约为15%。另据国际能源署预测,为了实现“全球控温1.5摄氏度”的目标,到2050年全球海上风电装机容量将接近2000GW,是当前的30倍。“对于有制造优势、技术优势和产业链优势的中国整机商来说,如何发挥我们的优势,协同上下游供应商,共同谋取长远发展,将是我们推进海外合作要重点考虑的问题。”陈科说。

“比特”强引擎高效赋能“瓦特”

  在能源转型和数字革命的双重驱动下,加快推动能源产业与数字技术融合发展已成为当下能源发展的必然趋势,这也让“数字化”成为此次会议的高频词。在多个分论坛上,与会专家和企业代表分享了各自推动行业加“数”前行的积极探索。

  “数字化转型是产业格局优化和产业链深化的重要路径。”中国工程院院士刘和表示,以天然气产业为例,打造数智盆地、智能气田、智能管网、智慧燃气是推动产业链数字化的关键应用场景。

  在中国科学院院士管晓宏看来,能源系统、电力系统是最典型的信息物理融合系统,其综合安全一定要得到保证。在网络与智能时代万物互联的场景下,以网络安全管控芯片和系统为代表的数字化技术是解决零信任网络安全互联的新技术途径。

  新型电力系统是新型能源体系的核心组成部分,也是实现新能源高效可靠消纳的关键载体。多位来自产业一线的企业亮出了“比特赋能瓦特,算力改变电力”的最新实践。

  “新能源表现出更强的波动性、间歇性、随机性,传统‘源随荷动’的工作模式难以应对新挑战。”中国南方电网电力调度中心副总经理丁晓兵表示,“在预测预警方面,南方电网全面推广国内首套省地一体化AI+负荷预测系统,实现了由‘人工预测’到‘人工智能预测’的变革。”2023年,南方电网通过人工智能对风电、光伏开展短期预测,其准确率分别达到85%、91%。

  中国华电则联合华为、玖天气象推出了“基于AI大模型技术新能源气象功率预测解决方案”。中国华电数字化中心主任庄荣介绍,这不仅实现了新能源精准功率预测“智算”,还能帮助发电企业算好“经济账”,降低电站运营成本。

  作为“国之重器”,能源技术装备是关系到国家能源电力安全的重要一环,也是数字化技术深度赋能的产业之一。“重型燃机研制复杂、研制周期长、研制成本高。数字化技术助力中重燃在布局未来新一代重型燃机关键技术研发的过程中有的放矢,在技术和产品上加速实现从‘跟跑’到‘并跑’甚至‘领跑’的跨越。”中国联合重型燃汽轮机技术有限公司总工程师马胜远表示。

  国际经验证明,核电是一种低碳、高效的清洁新能源。“安全稳定运行是核电的生命线。如何实现?应用人工智能技术,把大数据长期积累的核电安全稳定数据反馈到日常的巡检和快速故障的诊断,这是目前核电厂在安全方面做的尝试。”中核集团中原对外工程有限公司副总经理乔刚介绍,10月初,中核旗下三门核电入选最新一批世界经济论坛评选的全球灯塔网络,是中国能源电力领域的第一家、也是全球核电行业的第一家“灯塔工厂”,代表着全球智能制造和数字化的最高水平。

打造国际能源合作平台

能源合作也是青岛深度融入“一带一路”建设的重点领域。

  上合示范区联合山东省港口集团围绕能源交易、供应链金融、数字化服务三大主线,共同打造国际性能源交易平台,完善油品全产业链供应链综合服务功能,为国内国际能源产业链企业提供规范化、专业化、国际化的交易场景和产品,打造面向上合组织、辐射“一带一路”和东北亚的国际能源交易中心。目前,平台已落地数字罐容市场化交易、原油罐容跨境人民币交易结算等业务,会员企业累计开户400余家,平台业务发生额突破2200亿元。

  在“交易+”赋能国际油气全产业链创新发展分论坛上,《上合示范区能源产业发展报告》正式发布。该报告聚焦上合示范区能源合作背景、战略定位、目标规划、交易生态体系构建、核心功能提升五个方面,全方位展示上合示范区在深化拓展与上合组织和共建“一带一路”国家间能源合作与产业发展的务实成果和合作潜力。

  “作为我国唯一面向上合组织国家开展地方经贸合作的国家级平台,上合示范区肩负着加强上合组织和共建‘一带一路’国家间能源合作的重要使命,同时也具备国际投资贸易自由化、便利化的区位优势和创新优势。”国家发展和改革委员会国际合作中心国际合作处负责人张继栋介绍,上合示范区积极搭建平台、链接资源,以面向上合组织国家开展国际化能源合作为突出特色,作出了大量有益探索,将为推动区域油气全产业链转型升级,保障国际能源安全与可持续发展提供有力支撑。

  作为此次平行分论坛的重要成果之一,《创新交易模式共促能源高质量发展倡议》发布。《倡议》提出,各方将合力构建开放包容的能源交易体系,以创新驱动引领能源交易模式变革,打造国际能源高端信息交流平台,加强能源领域人才培养,推动绿色能源交易创新,推动能源交易可持续发展。

  活动现场还发布了新华·山东港口原油罐容活跃度指数运营情况。山东港口2023年推出了全球首个原油罐容交易产品,在罐容产品成功运营的基础上,2024年8月又与新华社联合推出了中国首个原油罐容活跃度指数,旨在为市场提供及时、准确的罐容使用和原油装卸疏运信息,为能源炼化企业运营提供决策参考,服务油气产业链供应链畅通稳定。

  “依托上合示范区开放优势,叠加山东港口全球供应链核心节点、国际能源航运枢纽优势,我们将不断吸引上合组织和共建‘一带一路’国家能源企业集聚,深化能源交易、科技创新、人才培养等领域合作,推动新型国际离岸贸易、跨境人民币结算贸易发展,扩大能源领域高水平开放。”山东港口投资控股有限公司大宗商品期现事业部市场总监冯益朋表示。

  上合示范区党工委委员、管委会副主任付忠华表示,上合示范区将积极发挥公共产品属性,通过整合汇聚优质资源,构建多层次市场交易体系,探索罐容交易、调期交易等特色模式,完善油品全产业链供应链综合服务功能,为国内国际能源产业链企业提供规范化、专业化、国际化的交易场景和产品,打造具有国际影响力的国际能源合作平台。(青岛日报/观海新闻记者 周晓峰 孙欣 杨光 王萌 见习记者 王奕宁)

科创引领 驱动新型储能更高水平发展

——电力行业新型储能发展大会观察

  新型储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备,对促进能源高质量发展,推动能源结构转型与电力系统优化发挥重要作用。

  过去两年,中国储能市场连续高速增长。站在新起点上,如何通过科技创新进一步推动创新链、产业链、资金链、人才链深度融合,实现新型储能更高水平发展?10月18日,在电力行业新型储能发展大会上,来自政产学研的各领域嘉宾积极建言,为加快发展储能新质生产力贡献智慧。

产业发展空间巨大

  截至2023年底,全球储能项目累计装机规模289.2吉瓦,同比增长21.9%;中国已建成投运新型储能装机累计31.39吉瓦,较2022年底增长超过260%。据寻熵研究院预测,在基准场景下,2024年国内储能新增并网规模有望达到 34.5吉瓦/85.4吉瓦时,以吉瓦时计增长率达到74%,储能市场还将不断创造新增长极。

  “近年来,新型储能新增装机规模持续增长,新技术不断涌现,直接推动经济投资超1000亿元,带动产业链上下游进一步拓展,成为我国经济发展新动能,有力支撑了新型电力系统的构建。”中国工程院院士、中国电建首席科学家张宗亮预计,到2030年“碳达峰”时,我国新型储能装机容量还将不断增长,产业发展空间巨大。

  中国水力发电工程学会副秘书长张维荣表示,“十四五”以来我国新型储能加快发展,在技术装备项目建设、商业模式创新探索,政策支撑体系建立健全等方面取得了突破性进展,市场应用规模不断扩大,已成为推动能源绿色转型、可持续发展的重要支撑力量。“新型储能技术创新的主体是企业,在新时代发展需求下,广大企业要充分发挥自身技术优势和市场优势,加大研发投入,实现新型储能多元化发展。”

  完善新型储能产业链,不断推动技术变革,中国电力建设集团有限公司(以下简称“中国电建”)前瞻布局,取得成效。中国电建党委常委、副总经理徐鹏程介绍,截至2023年底,中国电建自主投资开发的独立电化学储能规模已达200万千瓦时,国内单站规模最大的肥城压缩空气储能电站也进入实质性建设阶段。

  “下一步,中国电建还将分阶段、分领域推进新型储能业务,到2025年推动典型示范项目落地,在锂电池、压缩空气储能、熔盐储热、可再生能源制氢等方面培育一批行业领先的原创关键技术。”徐鹏程说。

新型技术应运而生

  应对当下储能发展中的安全性、稳定性挑战以及成本效益问题,持续推动技术迭代是可行方案。中国工程院院士欧阳晓平指出,在新时代背景下,基于抽水蓄能基本原理,具备抽水蓄能优点,又部分避免了其自然条件限制的新型重力储能技术应运而生。

  “重力储能无处不在,其理论转化效率高于抽水蓄能,同时具有安全性高、环境友好、适应性强、寿命长、选址约束小、功率和容量易扩展、介质不易损耗、成本相对低、长时储能且无自放电等特点,系统稳定性和经济性兼顾,具有独特优势。”欧阳晓平称。

  中国工程院院士杨春和则认为,深地储能是“能源互联网”的关键节点和重要基础设施,是提高清洁能源利用效率的有效手段。“风、光等清洁能源时域和地域性强,不能平稳供给、利用效率受限,大规模氢储能和压气蓄能是保障清洁能源平稳供给和提高利用效率的关键。”

  据了解,深地储能利用深部地下空间实施大规模能源储备,储能介质包括压缩空气、天然气、石油、氢气等,储能地质体常为盐矿采空区、废弃矿洞、枯竭油气藏等。

  杨春和表示,当前深地储能的发展拥有广泛机遇,但也面临储能地质体多尺度渐进破坏表征难、深地储氢地质体力学-化学-生物作用机制复杂、深地储能介质多尺度渗透演化规律认识不清等多种挑战。未来,仍需通过加强基础理论和关键技术研究,破解技术瓶颈背后的关键科学问题,推动深地储能深化发展。

融合机制驱动前行

  聚焦新型储能的进一步高质量发展,中国工程院院士、中国工程院能源与矿业工程学部主任周守为表示,需强化产学研用深度融合机制,充分发挥各方优势携手应对技术挑战,持续提升储能技术效能与可靠性,不断降低成本,推动新型储能产业发展的可持续。

  电建新能源集团总经理助理、新能源与储能研究院执行院长王涛认为,要从技术和产业两个维度探索深化发展空间。“赋能风光传统业务开发,以核心技术为源动力,形成可持续的发展能力;同时,从产业角度,调动内外资源,紧扣示范工程,依托重大平台,集智研发攻关,拓展区域市场。”

  科创引领,产业融通,从锂离子电池到液流电池,从压缩空气储能到深地储能,各类储能技术百花齐放,为能源转型注入了强大动力。需要注意的是,在火电灵活性改造、抽水蓄能等已经为电力系统提供大量调节容量的背景下,新型储能又该如何进行自身定位并更好地发挥作用?

  对此,清华大学教授薛小代表示,储能不是“一家独秀”,电力市场对储能的需求是多样的,各种储能将在技术、时长等多方面形成对传统调节形式的有力补充。新型储能未来将呈现复合型特征,实现1+1>2的功能,通过技术进步,在完成自身发展的同时推动电力市场持续繁荣。

  水电水利规划设计总院首席技术专家姜昊表示,新型储能广泛应用于新型电力系统源、网、荷各环节,在未来不同阶段所发挥的作用也不尽相同。“碳达峰阶段,新型储能会出现全面市场化发展,应用以调峰、调频等服务为主,单一功能的应用场景较为普遍;碳中和阶段,多元化储能协同规划和运行体系充分构建,储能的适用场景将呈现宽时间尺度特征。”


面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势,储能如何发挥其在加快构建新型电力系统、推进能源结构转型中的关键支撑作用?

中国想要完整的保持自己在世界范围内的一个领先,包括甚至说未来真正的实现中华民族伟大复兴其实核心要解决的就两个问题。

第一个是粮食问题,要自给自足,第二是能源问题,要自给自足。否则一旦出现一些极端的问题,中国可能就没有任何一辆燃油车可以在路上跑,就连石油都会中断,那咱们所有的发电,包括老百姓的日常应用,都会受到非常大的负面影响。

中国是属于是富煤少油缺气的这么一个结构。目前为止,中国每年有70%以上的石油依赖进口,有50%以上的煤炭、天然气依赖进口。其实中国一直是属于超级进口国,那为了应对这件事儿,要依托中国最先进的新能源技术,加上中国最低廉的制造成本,靠可再生能源弥补化石能源不足的短板。

这样,电它相当于发出来了,发出来以后也并不能到老百姓的手上能真正去使用,它都是把发出来的电统一的送到电网体系里。电网起到了输配电的一个作用。

那通过电网,咱们有高压线、低压线,那最终通过一级一级的传送就可以到达每一个工厂,包括咱们每一个老百姓家里的日常用电。大家最简单理解储能,它就是一个超大号的充电宝,比如说一个城市都停电了,但是储能电站里边有足够容量的电,就可以让整个城市的电网不瘫痪,让每个人的用电都可以不中断。




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