山西省电力行业协会新能源分会沈亮：可再生能源可以借助氢能介质来实现储存化
2019年8月28日，山西省电力行业协会和北京能见科技发展有限公司在太原共同举办山西省能源革命综合改革论坛，能源领域众多专家、企业家围绕煤炭清洁化及高效利用、新能源产业的发展和应用等，充分探讨煤炭清洁化、风电、光伏、储能、售电、综合能源服务、设备制造、科研等业务，进一步推动能源变革健康有序发展。
山西省电力行业协会新能源新分会副会长沈亮出席大会，并做了题为《山西省新能源产业机遇与挑战》的主旨演讲。以下为演讲内容。
沈亮：各位领导、各位来宾，下午好！非常高兴借这个机会就我所关注的一些事情和看法，与大家一块探讨。我们先来说新能源，现在为什么做新能源？在工业革命前到预测到2200年的400年工业化时间内人类将消耗掉地球在前4亿年时间内储存的大部分化石能源，随着化石能源的固结以及在使用化石能源时对地球环境产生的危害，人类终将停止使用化石能源，从而再一次使用清洁能源。
温室效应，适宜的气候是人类生存的先决条件，如果没有大气温室效应，地表平均温度就会下降到负18摄氏度，如果没有大气层，最高最低温度，包括紫外线有很多生物，我们本身人会受到危险，温室气体对我们非常关键、非常重要。如果没有大气层，应该是提高了33摄氏度，工业革命以来，人类向大气层排放非自然形成的温室气体，也就是我们今天要说的温室气体效应，非自然有多少？2007年到2016年全球年化石排放量是340亿吨，温室气体效应，破坏环境自然排放量为49亿吨，陆地和海洋吸收减排量为1220亿吨，大气层每年二氧化碳净增长173亿吨，这是2007-2016年的年平均数。
工业革命前二氧化碳总量是1.5万亿吨，一直在平衡，每年有增加、每年有减少。按照现有的排放速度，预计到2100年，我们排放有多少？是5万亿吨，增加的速度是非常快的。
全球随着排放，能看到两个最大的，一个是中国、一个是美国。中国2017年是占了世界的28%。这是美国NASA数据，预测2100年大气层里的二氧化碳水平将达到935ppm，2017年为403ppm，这意味着二氧化碳组成大气层的0.1%，日平均气温高达到45度。《巴黎协定》是继1992年《联合国气候变化框架公约》、1997年《京都议定书》之后，人类历史上应对气候变化的第三个里程碑式的国际法律文本形成了2020年后的全球气候治理格局。
中国全国人大常委会于2016年9月3日加入到了《巴黎协定》，是第23个完成批准协定的地缔约方，工业革命后，温度控制在2度以内，全球的温度，争取能控制在1.5度，本世纪实现全球温室气体要达到零排（总量），中国2030年前达到一个峰值，我们可能有八大行业，可能煤炭、电力、焦炭、化工要提前达到峰值，2025年左右提前进行达到峰值，全国是2030年达到峰值。美国是总量减排，美国是减排26%至28%，欧美要降到1/3，我们跟他们相比还是相对少一点。
2016年世界一次能源化石能源比重还是占的比较多，大概在85%左右，其中中国目前还是比较高的，尽管我们现在新能源总量，在世界上排在靠前，但是由于我们结构变化，新能源发展空间还是很多。世界可再生能源预测2030年达到排放是多少值，峰值是每年400亿吨，在全世界2080年全世界碳排放降为零，作为一个世界能源零拐点，这是一个预测，这样控制地表温度，不超过2度，2100年二氧化碳浓度控制在430-480ppm之间，温度不超过2度，以风光来看我们总量还在增加，但是排放量会减少。
我国同样也是这样的问题，全世界差不多，我们到2016到2030年，连续增加35GW到25GW。到2080年后，基本上新增的一次能源全部由可再生能源代替了，这样的话，中国就达到了世界平均的碳减排水平。
我们看山西省，咱们GDP在全国比较高，全国在世界上，中国也是比较高的，山西省大概在2.4倍左右，山西省清洁能源发展速度是很高、很快，后面压力也并不小。我们看山西省，如果把2080年作为零排放、零拐点的话，碳排放零拐点的话，我们需要多少？我们现在装机总量已经还是比较高的，3到4个GW，风电是2个GW，到2080年达到400GW，这样就可以替代了。
中国清洁能源发展，总的来讲我们国家不论从研发，还是装备制造业发展来看速度都是世界第一。从前景来讲，达到清洁能源2080年零排放是完全有可能的。我们在发展清洁能源的时候，我们还有很大增长空间，同时我们也要看一下我们到底会遇到什么问题。德国总的发电量由2002年1.5亿千瓦增长至2019年2.08亿千瓦，主要是风力和光伏发电装机由2002年的0.12亿千瓦增长至2019年的1.08亿千瓦，2019年仅风力和光伏发电装机已占全部电力装机的50%以上。这张图就是所有的，最上面的黄色、浅绿色就是风电和光电，中间是煤电，以褐煤为主，红色是燃气，它的比例可以看到2019年比例，可再生能源基本上已经达到了50%还多点，遇到什么问题呢？大家要思考，这是他们整个风电、光电总的发电量，统计是公开的，基本每个月都在更新。
太阳能、风电、生物质能、水能这四个占比很大，而核电暂时不发展，核目前是用放射性元素，这个元素污染问题，还有这个元素并不多，也不安全，转移到能源替代，也出现了非常严重的现象。这个位置是风电和光电达到了最高点，这是2018年12月8号18点钟达到全年整个清洁能源处理的最高值67.47%，最小值出现在2月20日1时，仅为1.05%，我们做风电、光电比较早，2009年投产风电和光电确实不是以人的意志为转移的，这个波动性都是几十倍，到底风电和光电有没有天花板？可再生能源和我们原来传统能源到底是不是需要一个匹配？谁来调峰？这个问题就很严重，尤其到了1%的时候，我们基本负荷全部靠海上能源提供，这样才能保证安全性。
德国装机是世界前十，有一定参考性，可再生能源目前超过50（前十个国家里），负荷从风电和光电来看，资源不确定性，像德国有1亿装机了，装到两亿、三亿能不能解决？也不能。我们有一个电站最小达到几千，像这么大波动性就出现一个问题，间歇性瓶颈。我们就要理论上还需要全社会的来匹配、来调峰，我们风电和光电所谓的平价是多少？是应该加入储能和调峰的成本。我们传统能源，尤其是煤炭的火电，所谓成本电价是多少呢？还是应该加上环境成本的。今天所谓的平价、电价，这两个因素去掉，一个是可再生能源风电和光电的调峰和储能间歇性的成本没有计算在里，今后就会计算，德国已经出现了，他们调峰机组1欧元，山西省目前还是有空间的，山西省目前来讲，按德国来调度的话，目前山西省火电是可调峰的，山西省局部来讲还是不太存在问题，将来怎么办呢这个问题？解决办法是这样，我们是用清洁的电力，不管是光伏、风电还是其他的，用清洁的电力来带动氢燃料，或者是制氢、甲烷，或者做其他，来形成新的能源载体，用这个能源载体通过移动式能源来供电，还有一部分通过加热热泵原理储热、热电联产技术，来解决冷的问题和热的问题。下一个方向，又要满足排放的问题，又要满足能源的平稳安全过渡、安全使用的问题，不要出现大起大落，就提出了我们必须有能够便于储存的、便于运输的，当然还有能量密度高的，氢能源其中也算是未来发展的方向。氢能源，目前实际上氢能源利用在国际上和国内很多机构在做，不仅能储能，能直接产生无污染能源的一种，其中氢燃料电池也是很好的方向。我们将来的可再生能源也能借助氢能介质能源来实现储存化，风电、光电间歇性来实现可再生能源对化石能源的转变，谢谢大家！
