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电力和天然气作为人类低碳绿色能源两大主力，由于生产供应和消费需求很难做到同步，都需要调峰。电力和天然气储存与调峰各有特点，如何取长补短从根本上解决电网和气网调峰问题，打造好电网和气网两大平台，放手发展各种形态本土可再生能源，事关低碳绿色发展、打赢蓝天保卫战、建设美丽中国等重大战略问题，需要能源工作者创新深入研究。 电力与天然气储存与调峰特征。 电力无法直接储存，只能变换形态如抽水蓄能、储能、电解水制氢等形式储存，同时需要调峰能力较强的气电厂和火电在供给侧给电网调峰，还需要需求侧响应，如后半夜用电低谷给电动车充电，而在用电高峰放电，冰箱、洗衣、电采暖，甚至一些可以灵活生产的工厂也可以使用后半夜更为便宜的电力。电力变态储存、供给侧调峰、需求侧响应等共同实现电力系统的调峰。 天然气完全能够保留分子状态在不同温度、压力、体积按照气体状态方程实现液态、高压、中压、低压等方式储存，同时也需要供给侧调峰和需求侧响应一些战略安排，天然气存储优于电力，打造好优秀的天然气调峰能力，不仅能满足气网调峰，还能助力电网调峰，因此如何打造出强大的天然气调峰能力战略价值重大。 天然气调峰能力打造。 地下储气库调峰能力打造。地下天然气田是历史证明可以长久储存天然气的天然地质“容器”，只要储层物性、构造盖层、已钻井密封和库容不太小都应该转为地下储气库，不论是靠近用户的东部气田、海上气田，还是远离用户沙漠腹地西部气田，在国家层面都应该政策推动转为储气库。部分盖层优秀的老油田也可以转为储气库，但要做深入细致研究，盐穴打造储气库、水层打造储气库也是可以努力方向，在气田构造总库容不足时，是地下储气库发展方向。地下储气库垫底气要长久储存不宜采出，为调动各种资本投资地下储气库积极性，提高项目盈利能力，中央政府要为打造出强大的天然气调峰能力，避免气荒，确保中国气网和电网保供安全托底，实现打赢蓝天保卫战目标，最好动用财政资金购买地下储气库垫底气，并作为国家战略物资储备。储存在地下储气库的天然气稳定又安全，与管道相连，淡季气田产量可不用限产直接加压后存入储气库，占用地表土地较少，又不怕导弹攻击，规模大、构造好、物性优的地下储气库，单位体积建造成本较低，笔者建议将地下储气库作为第一位天然气调峰设施打造，应该鼓励燃气商、燃气电厂、大工业用户等用气大户积极参股地下储气库投资建设，并获得相应储气库使用容量。 LNG储罐群调峰能力打造。沿海大型LNG接收站储罐群既是接收境外购买LNG重要周转基地，也是天然气液态高密度储存重要方式，一个十六万方LNG储罐可以储存近一亿方天然气，上千万吨接收站LNG储罐群所形成的储存能力是仅次于大型地下储气库的液化天然气存储设施，而且在负荷中心区附近的大型接收站，通过增加周转次数，可以强化和提高天然气调峰能力，由于隔热的LNG储罐防止热传导是相对的，会产生BOG，LNG储存不太稳定，需要与管道相连并消费掉，才能实现动态安全管理，避免发生憋罐不安全因素。城市负荷中心周边LNG卫星气化站也可以建设适度规模小型LNG储罐群，由于需要LNG槽车或集装箱运输，成本会大幅度提高，增加城市燃气商基础设施投资和调峰成本，比在大型LNG接收站气化后直接进入管道输送的调峰成本高很多。笔者建议LNG储罐群作为第二位天然气储气设施调峰能力打造，并将LNG大型接收站储罐群为主，城市周边卫星站小型储罐群为辅，打造天然气调峰能力，同样也应该鼓励燃气商、燃气电厂、大工业用户等用气大户积极参股大型LNG接收站投资建设，并获得相应LNG储罐群使用容量。 高压管网体系调峰能力打造。将国家天然气管网主干线和支干线按照加大管径和较高压力设计，通过增加压力和体积也能够大幅度提高国家管网体系天然气高压储存能力，由于管网与各类用户群、气田、储气库、接收站直接相贯通，调峰能力释放最简单最直接。管道路由、管径、压力设计要坚决摈弃按照单一气源静态设计理念，要按照未来长远需求多气源使用设计管道路由，将压力和管径设计足够大，不仅节省耕地，节省投资，节省人力，降低成本，还能直接打造出宝贵的天然气调峰能力，笔者建议将高压管网体系作为天然气第三位调峰能力打造。 气田冬季增产调峰能力打造。天然气田增产措施最好在冬季以前集中完成，特别是地层致密的页岩气、煤层气、致密气压裂增产措施在采暖季前实施，可以获得一定量的气田产量增量，在管住中间，放开两头政策实施后，冬季气价要高于淡季气价，上游气田冬季增产既能打造出部分调峰能力，又能获得较好的经济效益。目前，中国本土气田产量严重不足，很难像俄罗斯一样实施气田的战略调峰，在以后地下储气库发展较好，本土气田有较大发现前提下，个别气田也可以考虑淡季减产，冬季调峰战略性安排。笔者建议气田冬季增产作为第四位调峰能力打造。 电网气网调峰集成规划。电气化是能源未来发展主导方向，强大智能电网则是引领可再生能源电力顺利发展，不再发生个别时段较大规模丢弃波动性较强风电、光伏、水电不利现象，又能满足起伏较大的电力需求。启停灵活、占地少、环保优、可以建在负荷中心或发电中心的纯调峰气电厂是电网调峰最佳搭档。城市是高收入人群密集区，是用能用电主要载体，城市主导能源规划，并与城市规划融为一体，将优先发展和消纳本土分布式光伏、分布式风电、生物质热电、垃圾热电等各种可再生电力，城市主导的能源规划对电力需求也会有较准确的预测，借助数字化完全可以预测出城市需求变动曲线，对调峰需求峰值、低谷以及调峰气电厂最优位置部署做出较为准确的判断。气象预测也越来越精准，对风电、光伏、水电的发电预测也越来越符合实际，配置在城市负荷中心纯调峰气电厂在数字化引导下可以精准协调电力需求与生产，为电网精准调峰。调峰气电厂不再以发电小时数论英雄，而是将满足城市电力调峰作为第一要务，在满足城市电力安全前提下，发电小时数越少越好，毕竟气电厂发电还是要消耗氧气，排出二氧化碳和氮氧化物，挪威的城市调峰气电厂2017年全年发电只有218小时，保证了城市电力安全并满足了城市用电需求，该城市满足其调峰气电厂基本盈利需要。中国在城市投资建设纯调峰气电厂，也要转换理念，将调峰作为主要任务，并确保其基本盈利。为了国家大电网安全，有利于可再生电力远距离输送，也可以在人烟稀少沙漠、戈壁、海洋大规模集中式风电、光伏波动性较大发电中心，战略性部署纯调峰气电厂，在电力供给侧为电网调峰。电网和气网在城市负荷中心和大规模可再生电力生产中心消费侧与供给侧两端同时集成规划部署纯调峰气电厂，将大大加强国家电网的安全，并且不再束缚各种可再生电力发展的手脚。 电网气网调峰联合调度。中国面积大、人口多、南北温差大，如果夏天某区域多天集中高温，酷暑难耐，人们将集中使用空调降温，将产生巨大调峰电力需求，区域性调峰气电厂将集中开启，并形成巨大天然气调峰需求，只有电网和气网在顶层设计上有联合调度功能，气网就能及时在全国范围内调配气源，满足调峰气电厂调峰用气需求，也能满足电网调峰用电需求。北方地区冬季清洁采暖大规模煤改气、煤改电，将同时对电网和气网都形成巨大调峰需求，只有通过电网和气网在全国范围内对电源和气源调峰联合调度，才能大大加强中国大面积冬季清洁采暖调峰能力，才能更好确保百姓不挨冻，又能呼吸清新空气，满足人民对美好生活的向往。以天然气地下储气库为主导的天然气储气调峰能力打造，对中国低碳绿色发展、治理雾霾至关重要，只有达到年消费量20%以上，才能放手发展各种分散式和集中式风电、光伏等绿色可再生电力，借助纯调峰燃气电厂优秀调峰能力，尽可能减少波动性造成的可再生电力浪费现象，大幅度提高可再生能源在满足中国能源需求总量中所占的比重，更有力地替代污染严重煤炭和石油化石能源消费总量。电网和气网顶层设计调峰联合调度，将为中国乃至全球人类可持续发展做出重大贡献。 （编辑：Wendy） |
