習(xí)近平主席于去年9月22日的聯(lián)合國大會上宣布，中國將力爭2030年前碳達峰、努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。30年內(nèi)實現(xiàn)碳達峰到碳中和（“雙碳”），不僅是中國應(yīng)對全球氣候變化的鄭重承諾，也是中國面向“零碳經(jīng)濟”時代，加速經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、持續(xù)提升經(jīng)濟競爭力的戰(zhàn)略部署。響應(yīng)國家綠色低碳發(fā)展的號召，伴隨著新能源風(fēng)電太陽能的裝機高速增長，化石能源經(jīng)過近些年的大氣污染防治、藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的行動治理，逐步有了非常大的實效。低碳綠色發(fā)展的路還很長，遏制“兩高”（高污染、高能耗）項目上馬，能耗總量和強度“雙控”的任務(wù)還是十分艱巨，新能源需要更快更高的發(fā)展也遇到了并網(wǎng)（實際上是）消納的未有之大困難，如何實現(xiàn)低碳未來綠色發(fā)展之路，是擺在我們面前的重大課題。

從現(xiàn)在開始，我們需要考慮新能源的增長和化石能源的減少，如何協(xié)同開展能耗增減掛鉤，是擺在我們面前能源互聯(lián)協(xié)同的一條路徑。按照總書記能源“四個革命一個替代”的戰(zhàn)略方針，需要能源政策體系制定者、執(zhí)行者、參與者、使用者的思想革命，跨越現(xiàn)有體制困境的藩籬，突破跨越融合創(chuàng)新思維，抓住制約能源轉(zhuǎn)型跨域式高質(zhì)量發(fā)展的痛點堵點。隨著各省市“碳達峰”的目標(biāo)設(shè)定，2030年前的新能源（風(fēng)電、太陽能）裝機超過燃煤化石能源的裝機總量，如何保障電力安全綠色高效的協(xié)同應(yīng)用，是需要共同解決的相關(guān)難題。

圖1新能源科技創(chuàng)新助力能耗增減掛鉤（網(wǎng)絡(luò)照片）

針對電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)的儲能解決方案已經(jīng)深入人心，我們重點討論如何利用需求（用戶）側(cè)的新增儲能來平抑新能源高速增長，實現(xiàn)新能源增長與化石能源（供熱）減少的能耗增減掛鉤。如何利用光熱熔鹽新型儲能技術(shù)，來實現(xiàn)燃煤、燃?xì)忮仩t工業(yè)蒸汽（供熱）能耗的快速減少。

首先光熱熔鹽儲能技術(shù)來源于成熟的光熱發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域，我們通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)融合、產(chǎn)業(yè)鏈整合，開展設(shè)計適用于工業(yè)（蒸汽）供熱、清潔供暖領(lǐng)域新技術(shù)應(yīng)用，滿足工業(yè)園區(qū)、鄉(xiāng)村振興綠色科技農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制造低碳發(fā)展需要。下面圖2和圖3為目前太陽能光熱集熱最成熟的兩種技術(shù)類型。

圖2槽式聚光集熱系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)照片）

槽式太陽能聚光集熱系統(tǒng)全稱為槽式拋物面反射鏡聚光太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，是將多個拋物面槽式聚光集熱器經(jīng)過串并聯(lián)的排列，加熱工質(zhì)，產(chǎn)生高溫蒸汽，驅(qū)動汽輪機發(fā)電機組發(fā)電。

圖3塔式聚光集熱系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)照片）

塔式太陽能熱發(fā)電技術(shù)是利用中央集熱塔作為吸熱體的承載基礎(chǔ)，在塔四周設(shè)置一定數(shù)量的定日鏡，將太陽光反射至中央集熱塔上的吸熱器加熱內(nèi)部的熱流體，熱流體經(jīng)過蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽后驅(qū)動汽輪機進行發(fā)電。

儲能是支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備，對推動能源綠色轉(zhuǎn)型、應(yīng)對極端事件、保障能源安全、促進能源高質(zhì)量發(fā)展、實現(xiàn)碳達峰碳中和具有重要意義。熔鹽儲能技術(shù)蒸汽系統(tǒng)主要由熔鹽材料、熔鹽儲罐、熔鹽泵、電加熱器、換熱器、除氧器、控制系統(tǒng)和各種水泵以及管道閥門等組成。圖4熔鹽儲能系統(tǒng)采用冷熱熔鹽雙罐設(shè)計，根據(jù)不同的運行模式，通過改變?nèi)廴邴}的流向，來決定系統(tǒng)是儲熱還是放熱。

圖4熔鹽儲能系統(tǒng)參考圖（網(wǎng)絡(luò)照片）

光熱熔鹽儲能技術(shù)利用白天太陽能光熱直接產(chǎn)生蒸汽利用，光熱轉(zhuǎn)換效率超過65%，是太陽能高效熱利用最佳應(yīng)用方式。熔鹽儲能系統(tǒng)充分利用低谷電、棄風(fēng)棄光電、余熱等收集儲存能量，耦合熱泵等提高效能應(yīng)用技術(shù)滿足夜間溫度運行需要。熔鹽儲能技術(shù)可滿足大規(guī)模、高安全、低成本、長壽命、易回收的諸多優(yōu)勢，有效解決未來新能源電力為主體的新型電力系統(tǒng)可控負(fù)荷調(diào)峰穩(wěn)定運行。

為實現(xiàn)能源生產(chǎn)領(lǐng)域低碳發(fā)展,必須加快以清潔能源替代化石能源，提高清潔能源在一次能源總用量的比例。落實新能源增長能耗雙控降低增減掛鉤，推進新能源電力和化石能源熱力綠色電能替代。雖然清潔替代為實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標(biāo)提供了高效可行的系統(tǒng)解決方案，但是清潔替代發(fā)展也面臨來自清潔能源發(fā)電負(fù)荷不穩(wěn)定、我國大部分地區(qū)清潔能源發(fā)電成本仍高于傳統(tǒng)火電及新能源補貼缺口不斷擴大等方面的阻力。清潔能源發(fā)電具有波動性、間歇性和不可預(yù)測性,清潔能源高比例接入電網(wǎng)后，增加了電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻的壓力，因此，需要大力發(fā)展儲能技術(shù)為能源生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的深入推進提供技術(shù)保障。儲能，主要是指電能的儲存，即將電力轉(zhuǎn)化成其他形式的能量儲存起來，并在需要時釋放。參考圖5我們針對電能替代重點從用戶側(cè)角度看，熔鹽儲熱是目前降低工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域“兩高”項目能耗總量和強度雙控的最直接替代解決方案。

圖5綠色電能替代模式

綠色電能替代雖然是非常有效的辦法，也面臨諸多問題，在我看來這些僅僅只是某些能源體系當(dāng)中慣性陳舊思想的問題，在一個環(huán)節(jié)里面的難題，其實如果拿到能源體系里面來解決可能是變?yōu)橄鄬唵蔚氖虑?，只是針對某些環(huán)節(jié)會覺得動了自己的奶酪。突破思想維度，穿越環(huán)節(jié)走向能源體系，是能源體制目前最亟需推動的思想革命?？醋罱鼑野l(fā)改委能源局關(guān)于加快推進新型儲能發(fā)展意見的通知，積極支持用戶側(cè)儲能多元化發(fā)展，以需求為導(dǎo)向，探索開展儲氫、儲熱及其他創(chuàng)新儲能技術(shù)的研究和示范應(yīng)用。完善峰谷電價政策，為用戶側(cè)儲能發(fā)展創(chuàng)造更大空間?？梢钥闯?，新能源的高速增長，最有效的解決方案，是加快建設(shè)能夠平抑適應(yīng)間歇性、波動性、隨機性的需求側(cè)儲能（或儲熱），荷隨源動，加速用戶側(cè)儲能及可控負(fù)荷的增減掛鉤，加速推進工業(yè)、農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)綠色電能替代。我們以目前山西省現(xiàn)存7.6萬蒸噸燃煤、燃?xì)忮仩t來看，“十四五”期間僅僅拿出8%比例的綠色電能替代，即可平抑“十四五”新增430萬風(fēng)電太陽能發(fā)電10%儲能的要求，對于“兩高“項目雙控的下降是最直接最有效的解決方案。在燃煤、燃?xì)忮仩t企業(yè)用戶（用熱）側(cè)，布局第三方獨立儲能綜合能源站，推進綠色電能替代能耗增減掛鉤，作為電網(wǎng)可控負(fù)荷解決電網(wǎng)調(diào)峰，消納高速增長新能源裝機后的棄風(fēng)、棄光。只需考慮減免變壓器容量費和減半輸配電價，就可以開啟市場化應(yīng)用模式。

另外咱們再看看山東省最近開展的89臺35蒸噸/小時燃煤鍋爐，政府指導(dǎo)綜合建議是采用燃?xì)忮仩t替代，一邊是全國新能源近年裝機最快的省份，更是裝機最大的省份，或許也是燃煤鍋爐保有量（是否最大）較大的省份；目前天然氣氣源不足成本較高也是影響企業(yè)抉擇的疑問，為啥不能采取新能源增長和化石能源減少增減掛鉤呢？山東省是最早提出來新舊動能轉(zhuǎn)換示范先行區(qū)，也是較早提出來電能替代的省份之一。采用光熱熔鹽儲能技術(shù)，不需要擔(dān)心化學(xué)儲能的安全風(fēng)險，僅僅是考慮對于熔鹽儲能綜合能源站電能替代項目，免收變壓器容量費，減半電網(wǎng)輸配電價即可（參考抽水蓄能的抽水電量政策）。當(dāng)然了這里面是要求這類熔鹽儲能項目，作為可控負(fù)荷只能消納新能源電力和低谷時段的電量，不僅僅是解決新能源消納難題，還可以消納低谷電量，同時又會作為一批獨立儲能和可控負(fù)荷響應(yīng)電網(wǎng)的隨時調(diào)配，是能源體系綜合多贏的解決方案。另外根據(jù)山東省《關(guān)于促進全省可再生能源高質(zhì)量發(fā)展的意見》也給出了新業(yè)態(tài)、新模式、新機制的建議，針對新增新能源風(fēng)電、太陽能項目配套儲能的10%最小比例，創(chuàng)新就近消納機制，完善分布式發(fā)電試點市場化交易，按照穩(wěn)妥有序、試點先行、發(fā)用協(xié)同、曲線耦合原則，選擇多能互補、調(diào)節(jié)能力強的可再生能源場站開展“隔墻售電”交易試點，在工業(yè)負(fù)荷大、新能源條件好的地區(qū)，就近消納結(jié)合增量配電（熱）網(wǎng)，開展源網(wǎng)荷儲用一體化示范項目。再比如，國家發(fā)改委剛剛出臺的《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》，鼓勵發(fā)電企業(yè)市場化參與調(diào)峰資源建設(shè)，超過電網(wǎng)企業(yè)保障性并網(wǎng)以外的規(guī)模初期按照功率15%的掛鉤比例（時長4小時以上）配建調(diào)峰能力，按照20%以上掛鉤比例進行配建的優(yōu)先并網(wǎng)，以現(xiàn)有的政策方式，如果大家都按照要求建設(shè)相應(yīng)小時的儲能，針對光伏高發(fā)時段的電力消納，僅僅是是延后2-4個小時而已，只有耦合配套更大規(guī)模的用戶側(cè)儲能，才能消減電網(wǎng)調(diào)峰的困境。我們再看看2020年某X西電網(wǎng)發(fā)電量預(yù)期調(diào)控目標(biāo)，全年安排直調(diào)太陽能光伏發(fā)電量140.8億千瓦時。其中：“保量報價”發(fā)電量114.7億千瓦時（常規(guī)集中式光伏機組“保量保價”利用小時數(shù)1200小時，平價、競價集中式光伏項目“保量保價”利用小時數(shù)300小時，國家明確的領(lǐng)跑者項目“保量保價”利用小時數(shù)1500小時，直調(diào)光伏扶貧、分布式項目按全額保障性收購原則安排）；“保量競價”電量26.1億千瓦時。引用數(shù)據(jù)不是為了貶低指責(zé)某X西電網(wǎng)的意思，也希望相關(guān)的部門不要小題大做，只是想了解新能源高速發(fā)展后，電網(wǎng)承受能力受限后大家能否有更低成本更好的解決建議策略。三北地區(qū)是風(fēng)光資源比較豐富的地區(qū)，隨著政策的推動現(xiàn)在的棄風(fēng)棄光率都非常低了，我們需要深深的探索，我們的棄風(fēng)棄光率是按照保障小時數(shù)來計算，還是按照實際出力來計算？參考某西北電網(wǎng)某茂旗地區(qū)，2020年風(fēng)電測算，按照年等效利用小時數(shù)2385小時，限電約計10億千瓦時，如果按照全年等效利用小時數(shù)3000小時，限電約計20億千瓦時，風(fēng)電利用率80%左右。我們還是希望能夠推進綠色電能替代，還是希望政策制定者、電網(wǎng)輸配企業(yè)能夠給予電能替代的獨立儲（熱）能或者可控負(fù)荷提供調(diào)峰補貼電價，參考抽水蓄能抽水電量免收（變壓器）容量費，減少電網(wǎng)輸配電價；或者允許新能源企業(yè)自建消納棄風(fēng)棄光型應(yīng)用微電網(wǎng)；目標(biāo)是先充分利用本區(qū)域內(nèi)的新能源或者叫棄掉的大部分新能源電力，優(yōu)先把區(qū)域內(nèi)的燃煤、燃?xì)忮仩t綠色電能替代。只有在用戶側(cè)加速增大獨立儲（熱）能綜合能源站，才能作為電網(wǎng)的可控負(fù)荷促進新能源電力的消納。也是能源企業(yè)開展綜合能源市場最佳的歷史機遇，自建儲熱綜合能源站，從電力提供商到冷、熱、電綜合能源提供商，充分利用用戶側(cè)光熱熔鹽儲熱技術(shù)，加速開展需求側(cè)綠色電能替代是有效解決雙控、雙碳目標(biāo)的有效路徑。

如何落實能耗總量和強度雙控，通過新能源代替舊化石能源，新業(yè)態(tài)代替舊業(yè)態(tài)，新技術(shù)代替舊技術(shù)，新材料新能源代替舊材料舊能源，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，實現(xiàn)數(shù)量增長型向質(zhì)量增長型、外延增長型向內(nèi)涵增長型、勞動密集型向知識密集型經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變，推動各省市新舊動能轉(zhuǎn)換是實現(xiàn)“雙控、雙碳”有效發(fā)展模式。充分利用綠色電能替代的同時，開展光熱熔鹽儲能綠色熱能替代，助力各地市雙控低碳綠色發(fā)展。新能源電力高速增長下用戶側(cè)儲能（儲電和儲熱）技術(shù)與工業(yè)融合新業(yè)態(tài)發(fā)展。參考圖5光伏光熱熔鹽儲能工業(yè)熱利用效率對比，通過推進光熱熔鹽儲能工業(yè)熱直接利用比例，能夠有效解決大規(guī)模新能源裝機后電網(wǎng)安全運行和調(diào)峰穩(wěn)定能力，更能解決電能替代工業(yè)低碳發(fā)展的目標(biāo)，作為耗能最大的工業(yè)和電力能源的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新儲能技術(shù)融合發(fā)展，為早日實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支撐保障。

圖6太陽能光伏光熱耦合熔鹽儲能工業(yè)熱利用效率

電力和工業(yè)是目前碳排放比例最大的領(lǐng)域，新能源電力如何發(fā)揮儲能技術(shù)優(yōu)勢助力工業(yè)領(lǐng)域低碳發(fā)展路徑，探討新型儲能技術(shù)儲電、儲熱在工業(yè)用戶側(cè)直接儲存利用的最佳模式；基于工業(yè)領(lǐng)域的熱利用占到能源消耗的50%以上，如何利用新能源技術(shù)的熔鹽儲能技術(shù)解決工業(yè)領(lǐng)域熱能的新能源電力替代，助力工業(yè)用戶低碳發(fā)展。

近期啟動的整縣推進分布式光伏（太陽能應(yīng)該包含光熱）試點工作，需要在新能源高速發(fā)展的機遇期，如何探討與化石能源的增減掛鉤，電能替代、助力實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的新舊動能轉(zhuǎn)換。面對縣域的工業(yè)園區(qū)需要抓住新能源的整縣推進增長機會實現(xiàn)燃煤燃?xì)忮仩t的綠色電能替代；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食干燥等的化石能源鍋爐也需要抓住最后整縣開展新能源發(fā)展的機會，錯過機會就很難再有大規(guī)模推進新能源的政策機遇了；居民清潔供暖的新能源增長和化石能源減少增減掛鉤的機會，也需要在整縣推進分布式光伏（光熱）的機遇期，利用政策開展綠色電能替代實現(xiàn)清潔供暖。作為政府部門更應(yīng)該利用此次新能源整縣開展的機會，充分考慮“雙控、雙碳”的有機融合，實現(xiàn)綠色能源本地化消納利用，建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的新舊動能轉(zhuǎn)換增減掛鉤機制，綠色低碳發(fā)展的鄉(xiāng)村振興目標(biāo)。

注：本文由山西常晟新能源科技王工（13810518839）供稿，歡迎行業(yè)朋友聯(lián)系交流。