工業(yè)革命后，人類社會經(jīng)歷了一個飛速發(fā)展的過程，經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造的需求導致化石能源消費量快速增長。1860年至2010年，全球煤炭產量由1.31億噸標準煤增長至56.15億噸標準煤;2015年全球能源消費量接近137億噸標準煤，其中化石能源占85%。而截至今年2月，全球大氣中的二氧化碳濃度達402.59ppm，而工業(yè)革命前的濃度大約為280ppm，增加了將近50%。其中增加的100ppm主要來自人為消費的化石能源燃燒所導致，這部分二氧化碳排放量約為3110億噸。
由于資源的有限性和氣候變化的雙重約束，世界各國都將能源的清潔、低碳和可持續(xù)發(fā)展作為能源轉型的目標。對于我國來說，由于環(huán)境和資源的約束，能源消費結構必然也向低碳、清潔和高效轉型，但在轉型的過程中仍暴露出一些問題。2015年我國非化石能源消費量占總能源消費量的比重為11.4%，僅比2014年提高了0.3個百分點。究其原因主要有以下三個方面。首先，化石能源價格普遍下跌擠占了清潔能源的需求，2014年以來國際油價由最高每桶100美元左右跌至50美元以下，我國5500大卡動力煤價格自2014年開始已累計下跌100元/噸以上;其次，我國一次能源消費量增長速度放緩導致電力需求不足，2015年我國一次能源消費總量僅增長1%，遠低于近10年平均1.9%的增長速度;最后，風力發(fā)電和光伏發(fā)電存在間歇性發(fā)電的特點，風光發(fā)電時一般需要建設配電來調峰，平均每一度風電或光伏發(fā)電需要配兩度的火力發(fā)電，這對于電力產業(yè)來說極易造成整體電力過甚。
與歐美國家相比，我國能源轉型依然處于初級階段，一次能源消費中非化石能源占比較小，轉型方式主要依靠政策驅動和大量補貼，可再生能源消納方式還不發(fā)達，不具備大規(guī)模使用可再生能源的基礎。然而，經(jīng)濟社會的長期可持續(xù)發(fā)展必須依靠大規(guī)模使用可再生能源，在面對化石能源的競爭時，如何創(chuàng)造有利于大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)展的環(huán)境是當務之急。
縱觀歐美發(fā)達國家能源轉型的歷程，它經(jīng)歷了從分布式供電到集中式供電，又到分布式供電方式的演變。造成這種現(xiàn)象不僅是由于生活水平的需求，而且是集中式供電方式自身固有的缺陷造成的：2014年我國煤炭消費中51.33%用于集中發(fā)電、供熱，由于利用效率比較低，導致單位GDP能耗下降緩慢的同時產生較多溫室氣體排放;集中式供電對于需求側變化的響應遲鈍，因此在電力短缺或者供熱不足的時候難以及時調整，導致居民生活質量下降;此外，我國幅員遼闊，資源富藏地區(qū)與主要消費地區(qū)嚴重逆向分布，對于西部等偏遠、落后地區(qū)而言，由于其遠離經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，形成全國范圍內密集、穩(wěn)定的集中式電網(wǎng)系統(tǒng)需要很長時間和巨額的投資。目前，我國正處在經(jīng)濟發(fā)展時期，但是環(huán)境容量極其有限。如何在有限的環(huán)境容量下，減少排放、提高資源綜合利用效率，是我國能源工業(yè)能否持續(xù)支撐國家現(xiàn)代化建設的關鍵所在。
丹麥是能源轉型比較成功的國家，1990年以來GDP增長近40%，國內能源消費量卻下降了7%，碳排放量減少30%以上。相關數(shù)據(jù)顯示，丹麥2014年非水可再生能源占發(fā)電量的50%，且主要來自于風電。如此大規(guī)模地使用可再生能源不僅對丹麥電力系統(tǒng)沖擊極小，甚至幾乎沒有棄風現(xiàn)象發(fā)生，這主要得益于發(fā)達的調峰能力。丹麥對于可再生能源的調峰主要依靠兩種手段，其一為發(fā)達的歐洲電網(wǎng)給丹麥提供了穩(wěn)定的供銷渠道，其二就是強大的儲能手段的運用。丹麥境內有670座熱電聯(lián)產機組，這些機組中集中式和分布式各占一半。無論是集中式還是分散式，機組都具有強大的儲能設備，這樣就意味著在電能和熱能供大于求時，可以將多余的能量儲存起來，用于供小于求時的發(fā)電和供熱。丹麥電力供應中有50%的電力、70%的區(qū)域供熱來自于熱電聯(lián)產機組，每年減少能源消耗量高達11%。
從丹麥等歐美發(fā)達國家的能源轉型歷程可以看出，在供應側技術相對成熟的情況下，從需求側角度出發(fā)，將分布式能源與儲能技術相結合，不僅起到了節(jié)能降耗、調頻調峰的作用，更是發(fā)展大規(guī)?？稍偕茉吹淖罴呀鉀Q方案。
由此看來，發(fā)展可再生能源僅僅依靠政府補貼、大規(guī)模集中建設和增強政策刺激是遠遠不夠的，必須依靠用戶側的儲能技術和靈活高效的分布式機組的利用，創(chuàng)造有利于可再生能源發(fā)展的環(huán)境才是最佳的解決辦法。我國能源轉型的思路不能停留在初級階段，必須針對目前的困境及時調整，能源轉型方式不僅是從高碳向低碳的方向發(fā)展，同時也是從向分布式與集中式結合的轉型、向多元智能化的轉型。
