青海省清洁能源储能、消纳、外送问题研究

摘要：青海省具有丰富的太阳能、风能和水能资源，自然条件适合开发清洁能源。近年来，围绕地区优势，青海省大力推进清洁能源规模化开发。目前，青海省清洁能源产业已初具规模，形成了完整的上下游产业链。但随着清洁能源大规模开发利用，清洁能源在储能、消纳及外送方面也出现了各种问题，比如：储能技术方法单一落后，缺乏清洁能源消纳的指导性机制，电源侧能源调峰困难等，这些现实存在的问题严重制约了青海省清洁能源的健康发展。

关键词：清洁能源;储能;消纳;外送

随着青海省经济快速发展，石油、煤炭等化石能源的高消费加重了空气污染，造成了严重的生态环境破坏。发展清洁能源是实施可持续发展战略的必然要求，也是实现生态文明的必然要求。青海省大力开发利用发展清洁能源，对完善能源结构、调整产业结构，推动节能减排和可持续发展具有十分重要的现实意义和战略意义。清洁能源是能源产业发展的新领域和新方向，还处于发展的初级阶段，面临着众多问题与挑战。目前，青海省清洁能源开发利用水平居全国前列，清洁能源基地建设取得重大突破，清洁能源发电装机实现跨越式增长，初步建成全国重要的新型能源产业基地。

一、青海省清洁能源储能、消纳、外送方面存在的问题

（一）储能方面

1.清洁能源储能缺乏明确规范的指导机制

清洁能源储能的应用和发展涉及诸多部门，比如：能源局、清洁能源发电企业、高校等。但是青海省现实存在的问题就是清洁能源储能发展没有一个明确规范的指导机制，造成资金投入分散、资源缺乏共享等问题。虽然有些地区部门也出台了一些支持清洁能源储能发展的政策，但部分政策的设计与产业发展的实际情况严重失调。一些政策的执行与落实不充分、不全面、不到位，服务清洁能源发展的成效有限。

2.储能技术方法不够先进

本文中的储能技术是指将电能通过某种装置转换成其他便于存储的能量高效存储起来，在需要时，可以将所存储的能量方便地换成所需形式能量的一种技术。随着储能技术的不断发展和创新，目前实现推广应用的储能技术主要有：机械储能技术（包括：抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能系统），电化学储能（包括：铅酸、镍镉、锂离子、钠硫固体电池储能设备和液流电池储能），电磁储能技术（包括：超导储能、超级电容器储能设备、高能密度电容器储能），相变储能（借助储热物质发生相变，吸收或放出潜热实现储能），多元复合储能技术。而青海省目前实现应用的储能技术主要是电化学储能技术和相变储能技术，储能技术还不够先进。

3.储能产业配套的地区基础设施条件差

经过为期两个多月的走访调研，结合查阅清洁能源的行业资料，发现本地大量清洁能源发电能源企业分布在海西、海北、海南等地区。以上地区由于地形限制、生态环境脆弱、交通不便等诸多限制条件，开发程度低，相关的基础设施建设投入小，设施条件差，对储能产业的布局建设带来极大不便。

4.省内高校相关专业和学科建设滞后

高等院校是集人才、技术、平台、资源等为一体的机构，对于促进科技创新、服务产业发展具有关键作用。目前，青海省有青海大学、青海民族大学等十几所高等院校，但没有一所高校设置有清洁能源储能方面的相关学科专业，也没有进行相关的科学研究。高校与青海省储能的布局和發展没有任何关联，也无法发挥其作用，这种产学分离的问题亟待解决。

（二）消纳方面

1.缺少清洁能源消纳的指导性纲领和机制

青海省清洁能源发电企业分布广、数量多，每年都会产出巨量的电力能源，如何完成能源消纳是一个关键环节。纵观实际，由于缺乏规范的消纳纲领和机制，对促进能源消纳毫无指导，且清洁能源消纳的可行性途径少，消纳问题非常严重，大量的能源因无法及时消纳而造成严重浪费。

2.电力能源利用率和科技转化率低

借助特定的技术和设备，电能可以转化成机械能、热能等多种能量形式。电能转化技术在供热、医疗、建筑、交通等众多生产生活领域发挥着不可替代的作用。就青海省而言，由于诸多行业还不够发达，电力转化技术更存在条件差、应用少等缺陷，致使电能科技开发转化度和利用率偏低。

3.系统消纳清洁能源的能力不足

这种问题主要体现在系统的调节能力无法满足清洁能源发电出力与实际用电负荷需求之间的差异性。实际中，风电、光伏发电等新能源出力具有较大的波动性，在时段分布上与用电负荷存在较大差异，如风电一般夜间出力较大，但此时用电负荷较小。光伏发电出力在傍晚快速减小，但此时实际用电负荷正迎来晚高峰。水电出力受来水情况影响，汛期出力较大而枯期出力有限。在以上各种因素的综合作用下，系统的实际调度运行面临较大困难，调节能力成为决定清洁能源消纳水平的关键。

（三）外送方面

1.清洁能源外送量偏小

青海省的清洁能源发电企业数量多，规模大，生产的电力能源总量非常丰富。但发展到目前，清洁能源只能外送至河南一个地区，外送总量偏小。另外，电网线路是承担清洁能源向外输送的重要载体，是电能顺利输送的关键保证。经调研了解到，青海省清洁能源专用电网线路数量极其稀少，只有青海——河南±800千伏特高压清洁能源直流输电工程一条线路，根本无法实现大量清洁能源向外输送。

2.缺乏跨省区统一监管、维护电网线路系统安全的技术系统

能源外送线路是遍布不同省区的设施，任一地区的线路故障都会对电能输送产生直接的破坏，因此，维护各段线路的稳定与安全尤为重要。青海省应与有关省区联合建立统一监管、维护电网线路安全的技术合作体系，服务清洁能源外送工程。

3.电源侧电力调峰困难

青海省实行清洁能源统一并网向外输送的措施。各发电企业将生产的电能统一输送汇集至特定的电网，再经由专门的清洁能源外送线路统一向外输送至其他省份地区。这种情况往往出现巨量电能汇集于一处电网的现象，对电网线路的安全构成威胁。另外，由于外送线路有限，又缺乏电力储能设备，大量电力因无法及时实现外送而造成严重浪费。省内电力调峰问题非常突出。

二、青海省清洁能源储能、消纳、外送问题的解决措施

（一）储能方面

1.制定出台支持储能发展的政策机制

结合地区新能源发展实际情况，探索清洁能源储能发展方向，制定科学规范的政策机制，推动配套政策落地。各牵头部门要按照职责分工抓好各项政策措施细化落实。各有关部门进一步加强沟通协调，切实形成工作合力，扎实稳妥推进储能技术发展。各地要结合本地实际，与牵头部门加强对接，细化任务措施，扎实推动政策措施及本行动计划落地见效。各地方能源行业主管部门牵头做好统计与信息反馈工作，定期向能源部门上报情况，过程中有关重大事项及时反馈有关牵头部门。

2.积极推广高效储能技术

光伏、光热发电企业要加快购买引入电池储能系统和超级电容器储能设备，解决企业储存富余电能的迫切需要。打造电池储能系统+超级电容器+相变储能系统的多元复合储能技术系统，实现大量清洁能源储存。风电企业应引入飞轮储能设备系统和压缩空气储能系统等储能设施，构建飞轮储能系统+压缩空气储能设备+电池储能设备+超级电容器复合电力储存技术系统。水电企业可采用抽水蓄能系统+液态电池储能设备进行电能储存。

3.增加储能产业集中地区的基础设施建设投入

加强特定地区的基础设施建设，为储能产业建设与发展提供良好的设施条件。推进基础交通工程建设，提高交通通达度;加强供水、供电、供暖等设施的升级改造，满足产业发展需要;增加资金投入，建设配套的工程设施，全面促进储能产业的发展。

4.省内高校要及时设置相关学科和专业

高校专业的设置与完善要紧密结合社会实际发展，清洁能源是一种前景光明的新式产业，在青海省具有极大的开发潜力和发展优势。省内高校应结合清洁能源产业规划，及时设置能源储能相关的学科和专业，培养技术人才，开展科学研究，增加学科建设和科学研究投入，推动技术创新和科研成果转换，服务清洁能源发展。

（二）消纳方面

1.加强宏观政策引导，形成有利于清洁能源消纳的体制机制

研究实施清洁能源电力配额制度。由省级能源主管部门确定各州县地区用电量中清洁能源电力消费量最低比重指标。省级能源主管部门、电网企业、售电公司和电力用户共同承担可再生能源电力配额工作和义务。各市州政府部门应围绕地区实际，加快制定出台清洁能源消纳年度消纳机制，明确地区电能需求计划，并与新能源发电企业和电网公司进行交流，实现电力能源精准输送与就地消纳。同时，拓宽能源消纳途径，保证能源全面完成消纳。

2.提高电能科技转化率

科研单位要联合省内各高校联合开展科研活动，加大电能科技转化的科研投入。积极同外地科研单位进行技术交流借鉴，全方位、多途径促进技术提升。青海省内高校要加快整合学科资源，重视相关学科专业的设置与培育。制定科技创新激励机制，充分激发教师和学生的科研创新积极性，以期实现技术创新升级。加大学科培育资金投入，更新科研设备，为技术创新提供完善的基础条件。清洁能源发电企业应制定科学正确的企业经营战略，树立技术创新发展理念。组建电力转化技术研发部门。合理利用资金，保证科研投入资金充足。

3.促进源网荷储互动，增强电力系统的稳定性

开展电网动态增容改造工程，在输电线路等设备上安装智慧导线精灵、微气象等前端感知设备，动态调整电网输送限额，提高电网的输电能力。针对年度尖峰負荷、电网利用率不足的问题，可在电网侧、电源侧、用户侧配套建设储能设施，聚合分布式电源、充电站和储能等资源组成虚拟电网，参与负荷调节，实现削峰填谷，增强电力系统的稳定性，保持清洁能源平稳消纳。

（三）外送方面

1.加强省际电能输送线路及配套设施建设

省际电能输送线路的建设有助于输送和接收更多的电力能源，同时满足送端和受端两个地区的需求。加强省际输电线路建设是增加青海省电力外送总量的一种有效途径。青海省政府要加强与外省政府的联系与沟通，共同推进跨省区电网线路建设工程。同时，要加强配套基础设施建设，完善电能输送的基础条件，促进电能长期平稳输送。

2.建立输电系统技术监测平台，维持电能稳定输送

因跨省区输电线路里程长且各段线路都起着关键性作用，这就需要充分保证各段输电线路的稳定。具体说来，有关各省地区应充分引起重视，共同协商合作构建输电线路系统监测平台，联合管理维护各段线网的安全与稳定，保证电力能源的畅通输送。

3.借助储能设备解决电力调峰问题

电能过剩时，储能设备可将富余电能储存起来，并可以在必要时刻释放电力能源，满足外部需求。储能设备对于电力调峰具有积极的作用，可缓解线路的并网压力，维护电网的稳定。优化储能技术发展方式。充分发挥储电、储热在的优势，实现多类储能的有机结合。统筹推进集中式和分布式储能电站建设，推进储能聚合、储能共享等新兴业态，最大化利用储能资源，充分发挥储能的调峰、调频和备用等多类效益。

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（作者简介：张宽，河北保定人，青海民族大学硕士研究生，研究方向：中外政治制度。）