【正文】 所以不能指望抽水蓄能來解決大量棄風(fēng)和棄光等問題。廢棄電池污染環(huán)境是大規(guī)模電池儲(chǔ)能發(fā)展的主要風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)在中國(guó)大量用的磷酸鐵鋰電池壽命太短，淺充淺放為八年，深充深放最多四年，廢棄電池對(duì)環(huán)境造成了大量污染。此外，鋰電池的工作環(huán)境溫度要求嚴(yán)格（溫度不超過攝氏27度（正負(fù)2~4度）的溫度區(qū)域才能有效運(yùn)用），這也進(jìn)一步增加了電池的使用成本。中國(guó)可以大規(guī)模部署自主研發(fā)的非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能技術(shù)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：1）系統(tǒng)配置靈活，系統(tǒng)效率可以達(dá)到70%以上；2）投資成本低，與抽水蓄能幾乎相當(dāng)；3）適用于大規(guī)模儲(chǔ)能和分散式儲(chǔ)能，不發(fā)電的時(shí)候可以調(diào)峰使用；4）碳排放為零；5）可以提供天然的熱、電、冷三聯(lián)供，不但可以提供不間斷熱水，而且可以提供2~3攝氏度的制冷環(huán)境用于保鮮水果和糧食，在東北和中國(guó)很多地方都可以使用；6）可以在電壓不足時(shí)提供自然支撐調(diào)壓。圖28 智能電網(wǎng)節(jié)能規(guī)劃示意圖從圖18可知，智能電網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要統(tǒng)籌規(guī)劃?，F(xiàn)階段中國(guó)應(yīng)繼續(xù)堅(jiān)定推進(jìn)特高壓主網(wǎng)架建設(shè)工作，網(wǎng)架薄弱的問題逐步解決；同時(shí)，在配電和用電環(huán)節(jié)，加強(qiáng)分布式發(fā)電并網(wǎng)、智能配電、智能用電和電力系統(tǒng)儲(chǔ)能等技術(shù)的推廣應(yīng)用，推進(jìn)中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)工作。現(xiàn)實(shí)中相關(guān)技術(shù)的推廣應(yīng)用更需要行業(yè)制度、國(guó)家政策等外部環(huán)境提供支撐與激勵(lì)。7 _( O$ S0 r+ i( c5 C: m9 Jamp。 @3 國(guó)家政策和電力形勢(shì) 經(jīng)濟(jì)和能源需求增長(zhǎng)換擋降速1）從外部環(huán)境看：受國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)低迷和國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整影響，經(jīng)濟(jì)增速有所放緩，但在投資和國(guó)內(nèi)消費(fèi)的支撐下，大幅回落的可能性不大，我國(guó)經(jīng)濟(jì)將中高速運(yùn)行一段時(shí)間。2）從發(fā)展階段看：我國(guó)處于工業(yè)化向后工業(yè)化過渡階段，仍在沿著先行國(guó)家開辟的工業(yè)化、信息化道路追趕前進(jìn)，城鎮(zhèn)化進(jìn)程也在加速推進(jìn)。根據(jù)世界各國(guó)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，這一階段電力需求仍將保持中速增長(zhǎng)。3）從發(fā)展目標(biāo)看：我國(guó)將在2020 年全面建成小康社會(huì)，2030年達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平之前，人口也將達(dá)到峰值，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生活水平提高，人均用電量將逐年增長(zhǎng)。2012 年和2013年，%%，相比前10 %的增速已經(jīng)有了大幅下降。未來一段時(shí)期將大力推進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)，第三產(chǎn)業(yè)比重持續(xù)上升，加快化解產(chǎn)能過剩、限產(chǎn)關(guān)停高耗能產(chǎn)業(yè)以及治理大氣和環(huán)境污染將成為各方面關(guān)注重點(diǎn)。預(yù)計(jì)2020年中國(guó)能源需求總量為46億47億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，“十三五”期間能源需求年均增長(zhǎng)3%左右，電力增速也將回調(diào)，但消費(fèi)增速回落要比能源消費(fèi)增速回落緩慢。到2020年，中國(guó)天然氣供應(yīng)能力預(yù)計(jì)將達(dá)到4 000億m3，相比2013年1700億m3有很大提高，到2020年，非化石能源利用總量超過7億t標(biāo)準(zhǔn)煤，占一次能源消費(fèi)比重達(dá)15%，其中，轉(zhuǎn)化為電力的非化石能源占84%。電力在非化石能源開發(fā)利用中始終居于中心地位。2030年，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重有望達(dá)23%25%[14]。 供給方式面臨較大調(diào)整煤炭等常規(guī)化石能源由“ 供給不足”轉(zhuǎn)向“供給過剩”，新能源快速發(fā)展，但也面臨消納難等問題。常規(guī)發(fā)電能源主要是煤炭， 從供應(yīng)側(cè)來看，2015年全國(guó)煤炭產(chǎn)量累計(jì)完成37億噸左右，下降4%左右；，%，供給已經(jīng)超過需求，但是產(chǎn)銷都在進(jìn)一步壓縮。而隨著結(jié)構(gòu)調(diào)整力度的不斷加強(qiáng)，煤炭需求增速放緩、供大于求的局面預(yù)計(jì)將長(zhǎng)期存在，霧霾治理、生態(tài)壓力和低碳發(fā)展的倒逼機(jī)制將使煤炭消費(fèi)總量峰值時(shí)間明顯提前[15]。 圖29 世界發(fā)電平均單機(jī)容量圖30 分布式能源入網(wǎng)下的智能電網(wǎng)從新能源的發(fā)展來看，2015年，中國(guó)風(fēng)電、4318萬kW，都居世界第一位。但與此同時(shí)，新能源資源富集地區(qū)負(fù)荷水平不高，總體市場(chǎng)空間有限，消納面臨著很大困難，棄風(fēng)棄光現(xiàn)象嚴(yán)重。眾所周知，我國(guó)能源供應(yīng)和能源需求呈逆向分布，在資源上“西富東貧、北多南少”，在需求上則恰恰相反。值得一提的是，不僅是煤炭、石油等化石能源如此，新能源如風(fēng)能、太陽能也是如此：80%以上的風(fēng)能資源分布在“三北”地區(qū)，太陽能資源也是“高原大于平原、西部大于東部”，而75%以上的能源需求集中在東部、中部地區(qū)。　　一方面“三北”地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后、電力需求不足、電力市場(chǎng)狹小，另一方面卻是化石能源和新能源都比較富足，這就必然導(dǎo)致新能源消納上的矛盾。在“三北”地區(qū)每個(gè)省份火電裝機(jī)本已經(jīng)富余，新能源裝機(jī)又發(fā)展迅猛的情況下，如果想避免棄風(fēng)、棄光，就只有一條路——建設(shè)跨區(qū)輸電通道，將新能源電力送出“三北”之外的中東部消納?？紤]到風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站建設(shè)周期短，而輸電通道建設(shè)周期長(zhǎng)，所以，要想保障新能源電站竣工即能外送，輸電通道項(xiàng)目就必須提前核準(zhǔn)、開工。 環(huán)境保護(hù)的約束進(jìn)一步增強(qiáng)相比以前，大氣、水資源的約束性加強(qiáng)，成為約束能源發(fā)展的重要基礎(chǔ)條件。當(dāng)前中國(guó)的大氣污染形勢(shì)已十分嚴(yán)峻，在傳統(tǒng)的煤煙型污染尚未得到解決的情況下，、O3和酸雨為特征的區(qū)域性復(fù)合型大氣污染日趨嚴(yán)峻，突出表現(xiàn)在：全國(guó)特別是火電行業(yè)SO2和煙塵排放量下降，但NOx排放未得到有效控制；酸雨也未能得到控制，由硫酸型酸雨逐漸向硫氮混合型酸雨轉(zhuǎn)變；高濃度細(xì)顆粒物污染日益嚴(yán)重，在中東部區(qū)域?qū)覍野l(fā)生持續(xù)多日的區(qū)域性重污染灰霾天氣[16]。自“十一五”開始，SO2排放總量削減率成為約束性指標(biāo)，“十二五”新增NOx作為被強(qiáng)制削減的污染物。從下圖31可以看出，雖然經(jīng)過近些年的排污治理，情況有所好轉(zhuǎn)，但是NOx排放仍任重而道遠(yuǎn)。展望“十三五”乃至更長(zhǎng)時(shí)期，環(huán)保將逐步成為中國(guó)能源電力行業(yè)發(fā)展的“硬約束”，《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》等多項(xiàng)措施及要求已經(jīng)發(fā)布， 將陸續(xù)實(shí)施并嚴(yán)格考核。未來能源電力如何與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。圖31 20002014年火電發(fā)電量、耗煤量和排污情況 碳減排面臨新形勢(shì)新挑戰(zhàn)國(guó)際社會(huì)把21世紀(jì)末全球平均溫度升高控制在2 ℃之內(nèi)作為共識(shí)。要實(shí)現(xiàn)2℃目標(biāo)，一般研究認(rèn)為，全球應(yīng)在2020年之前碳排放達(dá)到峰值[17]。2014年11月，《中美氣候變化聯(lián)合聲明》中提出，中國(guó)計(jì)劃2030年左右CO2排放達(dá)到峰值且將努力早日達(dá)峰，并計(jì)劃到2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重提高到20％左右。這要求我們采取比過去更大的力度控制碳排放，化解日益增加的國(guó)際壓力。近期，中國(guó)在《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃（2014—2020 年）》中提出，在總結(jié)溫室氣體自愿減排交易和碳排放交易試點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，研究全國(guó)碳排放總量控制目標(biāo)地區(qū)分解落實(shí)機(jī)制，制訂碳排放交易總體方案?！笆濉逼陂g如政策落地實(shí)施，意味著燃煤電廠即便經(jīng)過脫硫、脫硝等清潔化改造，也難以滿足碳排放的要求，從而面臨著更加嚴(yán)格的約束[18]。 深化電力體制改革的影響強(qiáng)調(diào)發(fā)揮市場(chǎng)的主體作用，能源價(jià)格形成新機(jī)制、電力市場(chǎng)化改革對(duì)“十三五”發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生重要影響。習(xí)近平總書記提出推進(jìn)能源消費(fèi)、供給、技術(shù)、體制“四個(gè)”革命，要求堅(jiān)定不移地推進(jìn)改革，還原能源商品屬性，構(gòu)建有效競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)體系，未來將主要由市場(chǎng)主導(dǎo)配置資源。電力市場(chǎng)化改革應(yīng)重點(diǎn)解決好以下問題：（1）逐步建立電價(jià)形成機(jī)制。不再將電價(jià)作為宏觀調(diào)控的手段，上網(wǎng)電價(jià)、銷售電價(jià)由市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形成，輸配電價(jià)由政府監(jiān)管。（2）加快建立競(jìng)爭(zhēng)電力市場(chǎng)體系。在大用戶直接交易的基礎(chǔ)上，在售電側(cè)進(jìn)一步引入競(jìng)爭(zhēng)，形成多買方、多賣方的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)電網(wǎng)公平開放，建立中立于競(jìng)爭(zhēng)主體的電力市場(chǎng)組織平臺(tái)。（3）轉(zhuǎn)變政府對(duì)電力的監(jiān)管方式，進(jìn)一步簡(jiǎn)政放權(quán)、弱化項(xiàng)目審批職能、強(qiáng)化戰(zhàn)略規(guī)劃職能，實(shí)施依法監(jiān)管。這些無疑將對(duì)“十三五” 電力發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。結(jié)構(gòu)上做好清潔能源開發(fā)與化石能源利用的平衡。布局上做好存量調(diào)整和增量?jī)?yōu)化的平衡。存量上要著力解決東北等地區(qū)電力過剩、新能源棄風(fēng)限電的問題，中東部重點(diǎn)區(qū)域老舊燃煤機(jī)組基本退出。增量上煤電、核電、新能源裝機(jī)應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃布局，高效利用。調(diào)配上做好本地供應(yīng)和跨區(qū)調(diào)運(yùn)的平衡。中國(guó)能源供應(yīng)的重心逐步西移、北移是大勢(shì)，中東部地區(qū)用能缺口將逐步擴(kuò)大。調(diào)配上既要充分挖掘本地供應(yīng)能力，也要利用好區(qū)外、境外等多種渠道的資源。4 電力行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)與世界主要國(guó)家相比，目前我國(guó)存在較為明顯的電源結(jié)構(gòu)性過剩問題。我國(guó)煤電發(fā)電量占比世界第一，但利用小時(shí)數(shù)僅為4400小時(shí)，低于美國(guó)和歐盟的4900小時(shí)，比同樣以煤電為主的印度低1500小時(shí)。我國(guó)煤電利用率不斷下降的同時(shí)，風(fēng)電、太陽能等清潔能源利用水平并未相應(yīng)提升，雖然裝機(jī)容量位居世界第一，但源網(wǎng)建設(shè)不配套等問題突出，利用小時(shí)數(shù)在不斷下降，目前遠(yuǎn)低于美國(guó)、歐盟等新能源發(fā)展較快地區(qū)，僅與印度相當(dāng)。此外，雖然我國(guó)風(fēng)電、%，發(fā)電量卻僅占4%，而在美國(guó)、歐盟、印度等國(guó)家和地區(qū)，新能源發(fā)電量占比均遠(yuǎn)高于裝機(jī)占比。具體到我國(guó)新能源富集地區(qū)來看，這一趨勢(shì)更加明顯，甘肅、新疆等地風(fēng)電裝機(jī)(29%、26%)占比與丹麥(31%)相當(dāng)，但丹麥風(fēng)電發(fā)電量占比達(dá)到33%，而甘肅和新疆這一比例僅為10%和8%，電源利用水平仍有較大提升空間。 表2 中國(guó)與世界主要國(guó)家煤電和新能源利用水平對(duì)比類別中國(guó)美國(guó)歐盟印度丹麥煤電裝機(jī)占比59%39%29%72%　發(fā)電量占比67%29%17%57%　利用小時(shí)4400497849476072　風(fēng)電裝機(jī)占比%%%%31%發(fā)電量占比%%%%33%利用小時(shí)17282406194315552500太陽能裝機(jī)占比%%%%　發(fā)電量占比%%%%　利用小時(shí)90011259711055　“十三五”電力發(fā)展規(guī)劃大體分為電源和電網(wǎng)兩部分，其中電源發(fā)展方面：第一，積極發(fā)展水電，統(tǒng)籌開發(fā)與外送。第二，大力發(fā)展新能源，優(yōu)化調(diào)整開發(fā)布局。按照集中開發(fā)與分散開發(fā)并舉、就近消納為主的原則優(yōu)化風(fēng)電布局，統(tǒng)籌開發(fā)與市場(chǎng)消納，有序開發(fā)風(fēng)電光電。2020年。按照存量?jī)?yōu)先的原則，依托電力外送通道，有序推進(jìn)“三北”地區(qū)可再生能源跨省區(qū)消納4000萬千瓦。第三，安全發(fā)展核電，推進(jìn)沿海核電建設(shè)。第四，有序發(fā)展天然氣發(fā)電，大力推進(jìn)分布式氣電建設(shè)。第五，加快煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)清潔有序發(fā)展。電網(wǎng)發(fā)展方面：籌劃外送通道，增強(qiáng)資源配置能力。合理布局能源富集地區(qū)外送，建設(shè)特高壓輸電和常規(guī)輸電技術(shù)的“西電東送”輸電通道，；優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)安全水平。電網(wǎng)主網(wǎng)架進(jìn)一步優(yōu)化，省間聯(lián)絡(luò)線進(jìn)一步加強(qiáng)。充分論證全國(guó)同步電網(wǎng)格局，進(jìn)一步調(diào)整完善區(qū)域電網(wǎng)主網(wǎng)架，探索大電網(wǎng)之間的柔性互聯(lián)，加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)省間電網(wǎng)互濟(jì)能力。嚴(yán)格控制電網(wǎng)建設(shè)成本，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。升級(jí)改造配電網(wǎng)，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)。加大城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)改造力度，基本建成城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、技術(shù)先進(jìn)、環(huán)境友好、與小康社會(huì)相適應(yīng)的現(xiàn)代配電網(wǎng)，適應(yīng)電力系統(tǒng)智能化要求，全面增強(qiáng)電源與用戶雙向互動(dòng)，支持高效智能電力系統(tǒng)建設(shè)。從近些年的國(guó)家規(guī)劃可以看出我國(guó)電力發(fā)展戰(zhàn)略如下：“十一五”規(guī)劃：①煤炭開發(fā)利用—②煤電—③水電—④核電—④油氣開發(fā)—⑤風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽堋笆濉币?guī)劃：①煤炭開發(fā)利用—②油氣開發(fā)—③煤電—④水電—⑤核電—⑥風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿取笆濉币?guī)劃：①水電—②風(fēng)電、光伏、光熱—③核電—④生物質(zhì)能、地?zé)崮?、潮汐能—⑤煤炭開發(fā)利用—⑥煤電—⑦油氣開發(fā)—⑧成品油升級(jí)很明顯，煤電的地位和角色變化最大，而隨著技術(shù)進(jìn)步帶來的發(fā)電成本下降，風(fēng)電、太陽能的地位顯著上升。除行業(yè)自身因素外，這與中國(guó)的電力供需大背景息息相關(guān)。在缺電時(shí)代，保供需求優(yōu)先于對(duì)能源清潔性的需求。隨著環(huán)境日趨惡劣、用電增速放緩，傳統(tǒng)能源的外部性環(huán)境成本得到重視，能源結(jié)構(gòu)向清潔低碳化傾斜。鑒于我國(guó)化石能源的稀缺和對(duì)環(huán)境的污染現(xiàn)狀，在當(dāng)前棄水棄風(fēng)棄電的條件下，國(guó)家把清潔能源放在優(yōu)先位置理所當(dāng)然。個(gè)人認(rèn)為未來電力發(fā)展方向如下：火電方面，由于用電的放緩和大氣污染的治理任務(wù)，主要方向是關(guān)停高污染低效率的小機(jī)組，對(duì)現(xiàn)有的大機(jī)組進(jìn)行低硫低氮改造，北方大中型以上城市實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱。天然氣發(fā)電不斷增長(zhǎng)，由于價(jià)格原因，相當(dāng)部分用于調(diào)峰。技攻關(guān)700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)，煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)自主化設(shè)計(jì)制造，研究碳捕捉與封存(CCS)和資源化利用技術(shù)。水電方面，由于優(yōu)質(zhì)水電大部分已被開發(fā)，未來開發(fā)水電的成本變高，發(fā)展空間有限。主要做好水電扶貧和分布式小水電開發(fā)入網(wǎng)，重點(diǎn)投資抽水蓄能建設(shè)，用于調(diào)峰。核電方面，由于不受季節(jié)的影響以及污染少等優(yōu)點(diǎn)，沿海地區(qū)將加快核電建設(shè)，同時(shí)研究核電控制技術(shù)，籌建內(nèi)陸核電。新能源方面，對(duì)于棄風(fēng)棄光分別超過20%、5%的地區(qū)，加強(qiáng)本地消納和建網(wǎng)外送，不外批建設(shè)項(xiàng)目；加強(qiáng)中東部和南方地區(qū)的開發(fā)力度，積極推進(jìn)海上風(fēng)電。全面推進(jìn)分布式光伏，重點(diǎn)推進(jìn)屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，以就地消納為主。電網(wǎng)方面，籌劃外送通道，增強(qiáng)資源配置能力。合理布局能源富集地區(qū)外送，可再生能源優(yōu)先上網(wǎng)，建設(shè)特高壓輸電和常規(guī)輸電技術(shù)的“西電東送”輸電通道。充分論證全國(guó)同步電網(wǎng)格局，進(jìn)一步調(diào)整完善區(qū)域電網(wǎng)主網(wǎng)架，探索大電網(wǎng)之間的柔性互聯(lián)，加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)省間電網(wǎng)互濟(jì)能力。升級(jí)改造配電網(wǎng)，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)。加大城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)改造力度，中心城市(區(qū))圍繞發(fā)展定位和高可靠用電需求，高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)配電網(wǎng)，供電質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；城鎮(zhèn)地區(qū)結(jié)合國(guó)家新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程及發(fā)展需要，適度超前建設(shè)配電網(wǎng)，滿足快速增長(zhǎng)的用電需求，加快西部及貧困地區(qū)農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)，推進(jìn)東中部地區(qū)城鄉(xiāng)供電服務(wù)均等化進(jìn)程。全面提升電力系統(tǒng)的智能化水平，提高電網(wǎng)接納和優(yōu)化配置多種能源的能力，滿足多元用戶供需互動(dòng)。實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)的綜合調(diào)配，充分發(fā)揮智能電網(wǎng)在現(xiàn)代能源體系中的作用?？偟膩碚f，電力投資的重點(diǎn)從電源轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)，由于配電側(cè)一直是弱項(xiàng)，將作為電網(wǎng)的建設(shè)重心，加強(qiáng)分布式能源入網(wǎng)以及儲(chǔ)能的建設(shè)，提高電網(wǎng)的智能化水平。5 國(guó)家關(guān)于電力行業(yè)發(fā)展的規(guī)劃 火電的發(fā)展規(guī)劃2011年7月，環(huán)保部發(fā)布《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB132232011），對(duì)火電廠排放進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。表3 我國(guó)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)污染項(xiàng)目燃煤鍋爐排放濃度極限值燃煤鍋爐重點(diǎn)地區(qū)特別排放極限值天然氣燃?xì)廨?