在全球大多數(shù)國(guó)家,熱能的消耗約是電能消耗量的兩倍,這一點(diǎn)是人類的現(xiàn)實(shí)需求決定的,本質(zhì)上是無(wú)法改變的,而熱能的供應(yīng)目前仍大比例地依靠燃?xì)饣蛉济旱葌鹘y(tǒng)能源。但我們的目標(biāo)是要邁向全新的綠色能源時(shí)代,建立一個(gè)低碳甚至零碳的新世界,為此我們必須解決一個(gè)問(wèn)題,即利用可再生能源同時(shí)解決熱能和電能的供給問(wèn)題。
從可再生熱能的角度來(lái)看,目前得到一定程度利用的是生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⑻?yáng)能光熱、風(fēng)電等。生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)受到地理、環(huán)境生態(tài)、與造紙等工業(yè)爭(zhēng)搶原料等一系列客觀條件的限制,成本下降空間也極為有限,基本不可能得到大規(guī)模應(yīng)用;地?zé)崮艿睦檬艿降赜驐l件的極大限制;太陽(yáng)能光熱技術(shù)目前則局限于低溫的熱水供給,尚未得到充分的開(kāi)發(fā)利用。
太陽(yáng)能和風(fēng)能將成為未來(lái)全球的主導(dǎo)性能源,這一點(diǎn)已得到全球能源行業(yè)的廣泛認(rèn)同,但要實(shí)現(xiàn)全球的熱能和電能需求均由可再生能源大比例供給,面臨的障礙還有很多,本文要探討的其中一個(gè)問(wèn)題是,目前以電力輸出為主要形式的太陽(yáng)能和風(fēng)能在未來(lái)該如何體現(xiàn)其熱能供應(yīng)者的角色?
德國(guó)智庫(kù)AgoraEnergiewende發(fā)布的《關(guān)于德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的十二個(gè)見(jiàn)解》報(bào)告提出了一個(gè)觀點(diǎn),在德國(guó),大部分的熱能需求增長(zhǎng)出現(xiàn)在每年10月到次年4月,這些月份也正是風(fēng)力最強(qiáng)也即風(fēng)電成本最低的時(shí)候,這提供了很有利的相關(guān)性。即可以考慮將風(fēng)電轉(zhuǎn)為熱能來(lái)滿足寒冷季節(jié)的熱能需求。
熱能相較于電能,更易于存儲(chǔ),且存儲(chǔ)成本要低廉很多。利用風(fēng)電甚至于光伏發(fā)電提供熱能供應(yīng)是一條值得研究的可行之道。如風(fēng)電采暖已經(jīng)在我國(guó)部分地區(qū)開(kāi)展了試點(diǎn)示范。但這需要將電能轉(zhuǎn)為熱能存儲(chǔ)后再釋放利用的轉(zhuǎn)換過(guò)程,不可避免地將帶來(lái)一部分的能量損失。但從遠(yuǎn)期來(lái)看,將可再生能源電力轉(zhuǎn)化為熱來(lái)滿足熱能需求應(yīng)是一大發(fā)展趨勢(shì)。
未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),雙重模式的熱電系統(tǒng)將被采用。這種系統(tǒng)將電力和熱力行業(yè)聯(lián)系在一起,通過(guò)利用化石燃料和可再生能源電能來(lái)生產(chǎn)熱能滿足需求。即在風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電充足時(shí),享受較低的電價(jià),利用電能生產(chǎn)熱能,供應(yīng)或存儲(chǔ)熱能以備高峰需求,在風(fēng)力和陽(yáng)光較弱、電價(jià)較高時(shí),則轉(zhuǎn)而使用天然氣等來(lái)生產(chǎn)熱能。
利用風(fēng)能和太陽(yáng)能來(lái)生產(chǎn)電能,繼而再將這些電能轉(zhuǎn)化為熱能來(lái)滿足我們的需求,通過(guò)這種二次能源轉(zhuǎn)換似乎是未來(lái)我們逐漸放棄化石能源的“曲線救國(guó)”方案,相較來(lái)看,太陽(yáng)能光熱提供了更為直接的解決方案,即其可以直接生產(chǎn)熱能來(lái)滿足需求。
低溫太陽(yáng)能熱水技術(shù)已經(jīng)一定程度上滿足了家庭的熱水需求,現(xiàn)在,聚光太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用可以幫助我們向更高品位的熱能需求領(lǐng)域邁進(jìn),但囿于政府長(zhǎng)期以來(lái)“重電輕熱”的思維模式,可再生熱能的應(yīng)用和市場(chǎng)一直以來(lái)在蹣跚前行。
長(zhǎng)期以來(lái)我們一直討論的是可再生能源的“電價(jià)”問(wèn)題,而現(xiàn)在,也應(yīng)是我們開(kāi)始討論可再生能源“熱價(jià)”問(wèn)題的時(shí)候了,國(guó)家能源局一直在研究制訂的《可再生能源供熱實(shí)施方案》將重點(diǎn)落在以太陽(yáng)能、地?zé)岷蜕镔|(zhì)能為主的供熱應(yīng)用上,但自去年6月份開(kāi)始傳出此消息至今,該方案仍未出臺(tái)。
可再生能源熱能市場(chǎng)作為一個(gè)相對(duì)“草根”的市場(chǎng),沒(méi)有強(qiáng)勢(shì)的電力央企和實(shí)力民企的參與,沒(méi)有政府、行業(yè)以及媒體的重視和呼吁,其發(fā)展的腳步顯得異常沉重。但現(xiàn)在,我們必須去認(rèn)真思考一下“未來(lái)更大比例的熱能需求該如何用綠色能源替代?”這一關(guān)鍵問(wèn)題,無(wú)論是新能源電轉(zhuǎn)熱還是新能源直接供熱,政策層面應(yīng)當(dāng)盡快給出一個(gè)支持框架。因?yàn)槲磥?lái)我們發(fā)愁的將會(huì)是,我們要建立一個(gè)大比例綠色能源供應(yīng)的新世界,我們無(wú)法離開(kāi)的熱能由誰(shuí)來(lái)供應(yīng)?
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