特高压与储能会形成怎样的发展格局?
这个问题,很宏大。不仅仅是技术层面,这是一个政治、经济、技术、民生纠缠在一起的问题,最后做出怎样的选择,与当时社会的方方面面都有关系。我水平有限,不敢下定论,倒是可以从技术层面讨论几个方向,供参考。
首先讨论为什么要特高压,帮助理解本问题的背景。这个问题其实就有很深的内情,属于一个人性与技术交织的选择(懂的自然懂)。从技术看,我国能源分布不均,采用特高压直流来送远距离送电,成本比输送煤、油、气等一次能源来得低,但特高压直流(HVDC)的换相失败问题(LCC-HVDC的问题,VSC-HVDC没这个问题,但是VSC对元器件要求高,我国现在运行的基本都是LCC),会引起一些系统性的风险,需要一个更加强壮的交流网来支撑,因此,就有了特高压交流(HVAC),再深入不展开,当年关于HVAC也是一场大辩论,我就不多说了(狗头保命)。
那么,在储能引入后,就可能会有以下几种情况:
1,出现了一种极易获取且效率极高的新型能源(比如可控核聚变,或者某种直接捕获太阳能的设备),从根本上解决了我国能源分布不均的问题。那么,特高压和储能都不能直接影响此时的电网结构,此时的电网性质将完全由这种新型能源的性质决定。
2,没有出现上述情况,能源结构变化不大,我国依然面临着能源分布不均的问题。此时,特高压的存在依然很有必要,前面也说了,用电线传电,总比输送一次能源轻松。特高压依然作为大规模能源交换的通道,电网整体结构应该变化不大。储能,则可以用来解决一些新能源的问题。
2.1,储能大发展,低成本高效储能普及。此时,新能源的不确定性问题交给储能解决,分布式电源普及。屋顶都铺上太阳能,海上都铺上风机,家家户户有储能,智慧楼宇建立起来。
2.2,储能发展了,高效但是成本不够低,民用无法普及。此时,新能源的不确定性问题也算是解决了,碳减排目标应该能达成,但是分布式电源就没法彻底铺开了。我们的用电习惯变化不大。
2.3,储能没进展,那就和现在一样,啥也没变。
综上,我觉得最终的格局不应该是特高压和储能决定,而是能源技术与能源结构决定。但具体会往哪个方向走,不好说。其实哪个方向的可能性都不小,静待历史演进吧~
小型储能应用还是能够很快规模化的,与特高压对应的大型储能,我觉得还是停留在概念上,什么时候落地应用真不好说。
先说观点:特高压、储能与智能电网是完成电力大转型三基石。
相比发达国家目前大约1%-2%的平均经济增速,中国超过5%的经济增速还将维持较长时间,叠加电气化驱动和“双碳目标”,全社会用电量增速将显著高于GDP增速。
光伏一碰到雨雪天气就无法出力、风电在没风的时候也转不起来,它们是典型的“靠天吃饭”。纵观全球能源转型过程,缺电、电力系统安全稳定等问题不是个别现象。
离我们最近的案例便是德国:由于弃核脱煤政策使得其对于可再生能源的依赖大幅上升,但由于恶劣天气的影响风电和光伏发电存在明显的供需缺口,因此导致德国的电价大幅抬升,同时电力进口量也大幅抬升。因此,用电的供需紧张将可能是一个长期存在的矛盾。
由于我国的火电和水电主要分布在西北和西南地区,但用电却在东部,决定了我国电力远距离跨省输送的格局。早在1999年,我国就提出西电东送,将西北地区的水电和火电输送到珠三角、长三角和京津唐等地区,不过那时候的电压等级低导致输送容量小、损耗大。
从2004年开始,国家电网提出了建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强国家电网概念。所谓特高压,是指电压等级在交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的输电技术,具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等技术优势。
今年以来特高压指数累计涨幅达39.22%,其中特变电工、四方股份、思源电气等特高压概念股相继在9月初创下历史新高。
特高压具有产业链长、带动力强、经济社会效益显著等优势,能为国家经济托底,为未来几年的经济建设注入强劲活力。
如果价格机制调整到位,那么在末端通过技术手段,也可以提升电力系统的灵活性,并且极大缓解输电网、配电网的投资压力。
在新型电力系统建设目标下,特高压不仅要发挥电力的长距离传输作用,对其的灵活调度也提出了更高要求。短距离、高效率、灵活性将同样是特高压技术的发展趋势。