能源转型中未来主力能源发展方向探讨

2021-11-25周战波

经营者 2021年6期

周战波

（湖北省电力装备有限公司，湖北武汉 430000）

一、引言

能源转型是国家和地区为应对激烈的能源竞争，提升能源发展应用水平的重要探索和发展方向。为拥有较强的能源竞争优势，有关国家和地区一直在积极探索新型能源的转型发展之路，希望通过转型满足未来能源发展的基本需求，掌握能源发展的主动权，提升能源发展应用实际效果。

二、能源转型发展面临的新形势

全球能源转型发展是当下经济、社会、环境因素影响下的必然结果。当前全球温室效应日益明显，全球气温上升趋势显著，环境压力增加，很多传统的能源供应模式不利于气候、生态的稳定，对人类的长期稳定发展具有较大的负面影响，因此推动能源转型发展成为共识。2016年《巴黎协定》的签署，使能源转型发展的探索热情更加高涨，中国也积极适应时代和气候发展的需要，不断探索能源转型发展路径，提出了能源转型发展目标，积极推动清洁低碳能源体系的构建。在能源转型过程中，需要积极融合现代化科技手段，提升能源转型发展的实效，提升能源服务水平，推动能源转型，提高科学技术应用效果，保障能源转型发展的顺利过渡［1］。能源供给侧重点实施了清洁能源替代战略，能源消费侧则实施了再电气化电能替代战略，能源电力开发、生产和消费的全部过程和各个环节都将呈现出新的能源产业形态和特征，最终将实现以清洁能源主导、电为中心的能源新格局。随着新能源的探索全面开展，世界各国的技术水平也在不断提升，部门领域的新能源利用优势凸显，提升了新能源转型应用的市场接受度，人们的意识也在长期的应用中发生了转变，其中最为突出的变化就是碳排放的减少。随着能源转型效果不断展现，能源发展优势突出，可再生能源的应用水平提升，通过不断提升自身的核心能源转型技术，可以在世界能源发展竞争的角逐中获得较大的竞争主动权。因此，要充分认识到市场能源转型发展的必然趋势，积极主动地发展探索现代化技术手段，从而在世界能源发展竞争的舞台上获得更大的竞争主动权。在全球经济不断深入发展的背景下，可以预测未来新型能源的需求量必然持续增加，而能源转型的客观需求增加，人们的新型能源消费能力也必然提升，因此，要利用新能源找到自身的发展市场，利用能源转型发展拓宽市场。在能源转型发展中，多元化能源模式的建设和实施能更好地推动能源系统的有效建立，可以通过满足不同新能源的市场需要，实现经济模式、技术类型的多元化推进。目前，电力系统脱碳化，探索出了利用风能、光能等可再生电力，推进燃料转换，“化石能源发电+CCS”等多种电力系统脱碳化路径，能源转型发展领域不断拓宽，未来能源发展的探索路径将更加多元。

三、能源转型发展中未来主力能源分析

新能源的种类较多，在定义上也存在一定差异。在能源转型发展中，各个国家和地区积极探索依托新技术应用的能源获取模式，试图补充传统的能源获取和使用机制，经过长期的技术优化和发展逐步替代传统污染程度高、使用成本高的能源获取和使用模式，为地区发展解决好能源需求问题。在能源转型发展的探索中，建立可再生、循环型的能源发展技术模式，不仅有利于节约基础设置的建设投入，降低长期性的能源使用成本，还能一定程度上为真正代替传统能源消耗模式提供长期稳定的供应保障［2］。在未来主力能源的发展探索上，各种新型能源的基本特点不同，如风能源分布存在不均匀的状态，部分地区风力能源的稳定性较差，难以保障稳定、可靠地提供长期性能源供应；太阳能资源十分丰富，全球太阳能资源的可获得度较高，但是会受到阴雨天气的制约，对于部分高海拔的地区，太阳能的稳定供应能力更加突出。随着发电技术的不断优化和改进，人们对既有风能、太阳能的获取转化效率不断提升，从全球风能、太阳能装机总量的不断扩大可以获知，全球对太阳能和风能的利用技术逐步趋于成熟，装机成本也在不断下降，很多技术手段的应用不断带来实质性的能源发展利好。在未来新型能源的发展利用过程中，为解决各个新能源独立应用且不稳定的问题，在能源转型发展的建设过程中，要通过探索建立互补性的能源供给使用模式提升新能源的互补效果，保障能源供应的稳定性，提升新能源的市场推广效果，获得社会大众的认可，彻底实现新型能源的转型发展。中国计划21世纪30年代实现非化石能源占一次能源消费总量20%的目标，21世纪中叶，中国可再生能源占比将超60%。中国新能源资源分布不均，风能资源丰富区（陆上50m高度3级以上）的潜在开发量估值2380GW，主要集中在三北地区（约占全国陆上风能资源总量的80%）［3］；水力发电能源模式在我国水源丰富的地区也得到了一定发展，尤其是在长江流域的水力发电探索中，利于水力发电的稳定、清洁优势，使长江流域地区的能源供应得到了极大的提升，满足了地区的能源供应发展。但是水力发电模式受水资源空间分布的限制，水力发电能源开发模式难以在全国范围内开展，地域限制特点十分突出。此外，潮汐、地热能源的利用也处于长期的技术探索中，为构建我国多元化能源发展的科学形态提供了重要补充。在地区的新能源发展应用中，要发挥当地的能源发展应用优势，获得更好的能源发展应用效果，开辟更加到位的新能源开发局面。

四、能源转型中新能源主要发展方向

（一）光伏发电

在能源转型发展中，光伏能源的利用和推广程度不断增加，光伏发电模式具备较高的市场接受度，市场技术应用需求持续增加，市场应用价值也不断提升。随着技术的不断提升，光伏发电技术不断突破，发电效率提升，如双结太阳电池的最高效率已达32.8%，在光伏发电有关产业链不断建立和完善的基本前提下，光伏发电的优势更加突出，成本不断降低，在经济产业和社会产业中的应用效果不断提升［4］。我国光伏发电组件的出货量也在不断提升，在全球市场中的份额优势十分明显。在健康、稳定的市场价格竞争机制逐步建立的背景下，新能源的市场推广能力不断提升，社会接受度增加，同时，在探索分布式利用再生能源的基本模式的前提下，对主力能源的资源整合和利用能力提升，在能源发展和应用过程中，具有更加明显的能源发展管控优势。

（二）风电技术

我国在长期自主研发风电技术的过程中，核心技术得到了全面提升，在风电技术的应用和设备制造方面逐步降低了对国外技术和设备的依赖，这对于降低风电技术应用成本的作用十分突出，例如，我国自主成功研发的大容量的陆上2 MW及以上的风电机组，海上5 MW及以上的新能源发电风电机组对我国风电需求的满足起到了巨大的改善作用，同时，在有关的风电设备出口和技术推广中，我国也占据较大的技术优势，能源转化效率在不断提升，很多核心技术都处于世界领先的地位。在推广应用风电技术的过程中，要做好地区技术应用的评估，根据地区能源需求量、未来产业规划布局综合评估，保障技术应用具备较强的可行性，以提升技术的实际应用效果。

（三）核电技术

核电技术的应用具有突出的一次投入，长期使用的特点，发电能力突出，具备较强的地区能源改善优势。先进的轻水压水堆核电技术已经取得较为突出的使用效果。在未来的核电技术发展中，持续增强核电的安全性，减少废物的产生量，避免出现不良的核扩散隐患，是保障核电技术应用发展的基本前提，这要求在核电技术的应用发展中要保障核电技术可靠实施。要全面控制发电成本，全面提升对核辐射、核安全的控制力，控制堆芯的破损控制效果，增强核设施隐患发生后的自救控制能力，可以做到自主救援而不依赖场外救援。还要具备较强的核废物控制能力，能对潜在的核扩散风险进行全面控制，建立多重安全控制能力，对核分散控制模式进行全面评价，以多机制管控措施保障核能源的有效利用和开发，以满足地区的稳定发展需求。