電力保障需要源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)力
11月9日,今冬明春保暖保供工作電視電話會議召開。會議指出,保暖保供工作是重大民生工程、民心工程。今年以來,包括國常會等多次重要會議都曾涉及能源保供內(nèi)容。當(dāng)前,國外多重因素與形勢給我國帶來了影響與警示,再加上“雙碳”背景下,我國正進行能源綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展,如何在能源保供與綠色低碳中間做到平衡發(fā)展成為能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵,在這中間,構(gòu)建新型電力系統(tǒng)就是其中的優(yōu)選。
如今,穩(wěn)居全球第一的可再生能源開發(fā)能力和利用水平,以及巨大的可再生能源資源潛力,成為我國在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)條件下確保電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的強大底氣所在。
科學(xué)定位傳統(tǒng)能源
基礎(chǔ)和應(yīng)急保供作用不容忽視
在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中,電力保供主要是確保量的滿足,只要保障裝機容量充裕、燃料儲備充足、電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行,基本就可以確保電力安全可靠供應(yīng),比如保煤炭產(chǎn)能充足、保電煤運力暢通、保備用容量充裕、保機組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)等等,這些基本都屬于量的保障。
但在新型電力系統(tǒng)條件下,僅有量的保障還是遠遠不夠的。因為以風(fēng)、光為主的新能源發(fā)電出力并不穩(wěn)定,具有隨機性、波動性和間歇性等先天缺陷,即便有了大量的裝機儲備,但仍然需要“看天吃飯”,因此不能像傳統(tǒng)能源那樣僅僅通過“量的多寡”來評價新型電力系統(tǒng)條件下的電力保供能力。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,截至今年6月,全國煤電以不足43%的裝機占比,貢獻了全國58.5%的電量,除此之外還有頂峰任務(wù)。煤電有如此突出的“頂梁柱”表現(xiàn),恰恰反襯出新能源的“短板”。《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》顯示,2022年,我國風(fēng)電、光伏裝機規(guī)模達到7.6億千瓦,占電力總裝機的30%;而風(fēng)電、光伏發(fā)電量為1.2萬億千瓦時,僅占到總發(fā)電量的14%。這就是說,風(fēng)電和光伏以三成的發(fā)電裝機僅產(chǎn)出不到一成半的發(fā)電量;至于承擔(dān)頂峰保供任務(wù),風(fēng)電與光伏就更談不上了。
所以,在當(dāng)前及未來一段時期,仍然需要傳統(tǒng)電源作為靈活性資源、基礎(chǔ)性保障電源和應(yīng)急保供電源,必須在確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定供應(yīng)的前提下,才能漸進式地構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。為此,《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》要求,穩(wěn)住煤電電力供應(yīng)基本盤,推動煤電靈活低碳發(fā)展,推動煤電機組靈活性改造和抽汽蓄熱改造,加大“三改聯(lián)動”力度,推廣新型節(jié)能降碳技術(shù),加快開展新型CCUS技術(shù)研發(fā)及全流程系統(tǒng)集成和示范應(yīng)用,增加應(yīng)急備用電源,推動煤電機組調(diào)相功能改造等等。
源網(wǎng)荷儲相協(xié)調(diào)
實現(xiàn)互動條件下的靈活保供
當(dāng)然,由于可再生能源出力的不確定性,還讓新型電力系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)產(chǎn)生另外一個不同。與可再生能源相比,傳統(tǒng)能源具有較強的靈活性,其出力大小可以做到“源隨荷動”。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中,電源可以“遷就”比較“任性”的負荷;但在新型電力系統(tǒng)中的風(fēng)電和光伏等可再生能源就很難做到這一點,因為其本身就屬于較為“任性”的一方,當(dāng)然無法根據(jù)負荷波動相應(yīng)增減出力。這也成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需要面對的又一個課題。
另外,還必須考慮個性化的國情。由于資源稟賦和負荷呈逆向分布,讓我國不得不形成強大的電力電量“位移”能力——隨著超特高壓電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展進步,我國高電壓、遠距離、大容量輸電能力取得巨大突破。然而,隨著構(gòu)建新型電力系統(tǒng)持續(xù)加速,新能源滲透率不斷提高,導(dǎo)致電源側(cè)的出力更加難以把控,與負荷側(cè)的匹配難度加大,這就迫切需要解決電力電量的“時移”問題——要么在電源側(cè)將供應(yīng)能力進行“時移”,要么在需求側(cè)將負荷需求進行“時移”。
總之,當(dāng)前新能源對傳統(tǒng)能源尚未形成可靠的替代能力。針對上述問題,亟需推動構(gòu)建適應(yīng)新能源大規(guī)模接入的源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動的多元綜合保障體系。
首先就是需求側(cè)響應(yīng),尤其是在新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中,需求側(cè)響應(yīng)成為確保電力供需平衡的不二選擇。
7月,國家發(fā)展改革委經(jīng)濟運行調(diào)節(jié)局負責(zé)人關(guān)鵬在國務(wù)院新聞辦舉行的政策例行吹風(fēng)會上表示,預(yù)計到2025年,各省需求響應(yīng)能力可以達到最大用電負荷的3%—5%;其中年度最大用電負荷峰谷差率超過40%的省份,需求響應(yīng)能力將超過5%。9月,國家發(fā)展改革委等部門印發(fā)《電力需求側(cè)管理辦法(2023年版)》《電力負荷管理辦法(2023年版)》,指出將需求響應(yīng)作為電力負荷管理的重要措施,按照“需求響應(yīng)優(yōu)先,有序用電保底”的原則,發(fā)展新型電力負荷管理系統(tǒng),強化電力負荷調(diào)控管理能力,提高電力資源利用效率。
當(dāng)然,新型電力系統(tǒng)下的需求側(cè)響應(yīng)不僅針對負荷的高峰和低谷時段,而是根據(jù)系統(tǒng)的供需情況實時、適時地調(diào)整生產(chǎn)能力——供大于求時增加用電需求擴大生產(chǎn);供小于求時控制用電需求減少生產(chǎn),以最大限度實現(xiàn)負荷與新能源出力的均衡與匹配。
“當(dāng)前,我國電力系統(tǒng)存在調(diào)節(jié)能力不足、保供壓力大等突出問題。通過電力需求側(cè)管理合理引導(dǎo)電力消費,可以有效降低高峰電力需求,在緩解電力供需缺口方面發(fā)揮重要作用。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會規(guī)劃發(fā)展部主任張琳表示,經(jīng)過多年的實踐和發(fā)展,需求側(cè)資源已不只是一種電網(wǎng)應(yīng)急資源,正逐步成為一種廣泛參與電網(wǎng)運行、實現(xiàn)供需雙側(cè)資源協(xié)調(diào)優(yōu)化的重要資源。
另外,建設(shè)儲能是驅(qū)動供電能力和負荷需求實現(xiàn)“時移”的最直接手段,可以更加有效地平抑新能源的波動性,是確保電力供需實時平衡的最直接手段。截至6月底,全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模超過1733萬千瓦/3580萬千瓦時,平均儲能時長2.1小時;抽水蓄能裝機0.49億千瓦。
需要強調(diào)的是,電動汽車被看作新型電力系統(tǒng)中的一種特殊靈活性資源。充分提升電動汽車與電網(wǎng)的互動水平,也是強化電力保供穩(wěn)供能力的重要手段之一。業(yè)內(nèi)專家表示,到2050年全國電動汽車的使用規(guī)模預(yù)計超過3億輛。即便考慮到各種因素,只需要通過有序充電這一項,這些電動汽車就可以發(fā)揮3億千瓦以上的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。如果再實現(xiàn)與電網(wǎng)的雙向互動充放電,那么對于電力保供也會提供可觀的容量和電量支撐。
此外,具有長時儲能能力的綠氫,被看作破解新能源消納難題、加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的終極解決方案。因此,當(dāng)務(wù)之急是加速推動可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展,著力突破大容量、低成本、高效率電氫轉(zhuǎn)換技術(shù)裝備,開展大規(guī)模氫能制備和綜合利用示范應(yīng)用。可喜的是,我國目前在低成本綠氫生產(chǎn)、儲氫以及遠距離輸氫等方面已經(jīng)取得一定突破。
“先立后破”重在“立”
傳統(tǒng)能源與新能源須做“加法”
建設(shè)新型電力系統(tǒng)是實現(xiàn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵,當(dāng)然需要遵循“先立后破”的原則,以確保在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)條件下電力安全穩(wěn)定供應(yīng)。
國外一些案例告訴我們,如果對“破”與“立”的關(guān)系處理不當(dāng),就可能對電力保供產(chǎn)生不利影響。2019年英國大規(guī)模停電以及2021年美國得克薩斯州大停電等事件,無不提醒著人們,能源清潔低碳轉(zhuǎn)型必須要把握好新能源對傳統(tǒng)能源的替代節(jié)奏。
業(yè)界存在這樣一個認識:雖說“先立后破”,但是“破”往往并非重點,關(guān)鍵在于“立”。所以,構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的路徑應(yīng)是,首先做到對傳統(tǒng)能源存量進行優(yōu)化,在傳統(tǒng)能源基礎(chǔ)保障功能不降的前提下,進一步增加其靈活性和調(diào)節(jié)能力,這對存量傳統(tǒng)能源來說是做“加法”。
而“破”則是指在能源開發(fā)增量中不再以傳統(tǒng)能源為主體。也就是說,即便未來新能源在電力系統(tǒng)中占據(jù)主體地位,那也是新能源增量的不斷增加所致,而不是由于傳統(tǒng)能源的不斷減少(當(dāng)然,這里不包括到期退役的傳統(tǒng)能源機組)。
所以,我們說的“先立后破”并非“此消彼長”的關(guān)系,而是傳統(tǒng)能源并不見得“消”,但新能源的確在高速地“長”。從《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》中可以看出,一方面?zhèn)鹘y(tǒng)能源與新能源地位的逐漸轉(zhuǎn)換需要一個漫長的過程;另一方面電力供應(yīng)保障性支撐體系的調(diào)整同樣是一個漫長而審慎的過程。
責(zé)任編輯:雨田
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