隨著碳達峰、碳中和目標的提出,加快構建以新能源為主的新型電力系統(tǒng),破解從以煤電為主的傳統(tǒng)能源消費結構向以新能源為主的能源消費結構轉型的制約因素,正影響著我國能源低碳轉型的進程。
“實現(xiàn)‘雙碳’目標,能源是主戰(zhàn)場,電力是主力軍。電力行業(yè)要加快形成以新能源為主體的電力供應格局。”日前,中國電力企業(yè)聯(lián)合會黨委書記、常務副理事長楊昆在第五屆中國能源產業(yè)發(fā)展年會上如是表示。
電力行業(yè)成碳減排主力軍
“十四五”及未來一段時間,我國經濟雙循環(huán)發(fā)展新格局、新型城鎮(zhèn)化建設和電氣化進程加快,將推動電力需求保持剛性增長。
楊昆預計,2025年、2030年、2035年,我國全社會用電量將分別達到9.5萬億千瓦時、11.3萬億千瓦時、12.6萬億千瓦時。“十四五”“十五五”“十六五”期間年均增速分別是4.8%、3.6%、2%。
隨著全社會電氣化水平提升,更多碳排放從終端用能行業(yè)轉移到電力行業(yè)。電力行業(yè)碳減排壓力持續(xù)加大,建設以電為中心的現(xiàn)代能源體系成為實現(xiàn)“雙碳”目標的必由之路。
楊昆告訴中國城市報記者,電力企業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標,要大力發(fā)展以風電、太陽能為主體的新能源,這是綠色電力的基礎。同時,要推進電氣化并力推以電為中心的綜合能源服務,打造智慧能源平臺。
中國能源研究會理事長史玉波表達了相似的觀點:“未來一段時間,為實現(xiàn)綠色低碳的發(fā)展目標,優(yōu)化資源配置、提高利用效率,促進電量消納是可再生能源高比例發(fā)展的迫切需求,客觀上要求建立與之相適應的新型電力系統(tǒng)。”
一組數(shù)據(jù)說明了構建新型電力系統(tǒng)的緊迫性。2020年我國能源消費產生的二氧化碳排放中,電力行業(yè)占能源行業(yè)二氧化碳排放總量的42.5%左右,電力行業(yè)的碳達峰、碳中和進度將直接影響整個碳達峰、碳中和目標實現(xiàn)的進程。
關于構建新型電力系統(tǒng),國家層面也在不斷加碼。
今年3月召開的中央財經委員會第九次會議提出,要構建清潔低碳安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實施可再生能源替代行動,深化電力體制改革,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
電力系統(tǒng)低碳轉型
面臨諸多挑戰(zhàn)
構建新型電力系統(tǒng)面臨哪些挑戰(zhàn)?業(yè)內人士介紹,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),以風電、光伏為主的新能源將成為新增電能供應的主體,但新能源的隨機性、波動性、間歇性對持續(xù)可靠供電帶來挑戰(zhàn)。
具體而言,由于風光等新能源發(fā)電不確定性大,風電發(fā)電量主要集中在春冬兩季,光伏發(fā)電量主要集中在夏秋兩季;風電利用小時數(shù)、光伏利用小時數(shù)相差很大,對持續(xù)可靠供電提出更高要求。
除保證持續(xù)可靠供電外,構建新型電力系統(tǒng)還難在如何保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
上述人士表示,新能源具有廣泛的接入優(yōu)勢,但存在動態(tài)無功支撐不足、系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問題突出的難點。大規(guī)模新能源接入使系統(tǒng)不確定性增加,對電網(wǎng)安全構成威脅。
構建新型電力系統(tǒng)
數(shù)字化轉型是關鍵
受訪專家認為,新能源發(fā)電的間歇性、波動性、隨機性特征明顯。其高比例接入電網(wǎng)系統(tǒng),需要電網(wǎng)系統(tǒng)在智能化、靈活性方面發(fā)生根本性變化,以適應其特征。
在國家電網(wǎng)公司一級顧問、中國能源研究會副理事長兼秘書長孫正運看來,數(shù)字化技術在新型電力系統(tǒng)建設中發(fā)揮重要作用。電能的生產、傳輸、轉換和消費在瞬間完成,傳統(tǒng)的電力技術手段難以應對新能源的間斷性、波動性、隨機性,以及電力電子化帶來的轉動慣量降低。
解決問題的關鍵是什么?孫正運認為,要保持電力天平平衡,必須將數(shù)字化技術與傳統(tǒng)電力技術深度融合,通過信息化、網(wǎng)絡化、智能化等手段,預判新能源波動、統(tǒng)籌源網(wǎng)荷儲資源、保持電力瞬態(tài)穩(wěn)定、預控電網(wǎng)輸變電設備的潛在風險,實現(xiàn)電能高質量可靠供應與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
數(shù)字化賦能到底能給電力系統(tǒng)帶來什么?以電網(wǎng)數(shù)字化為例,根據(jù)南方電網(wǎng)發(fā)布的《數(shù)字電網(wǎng)白皮書》,電網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)字化轉型后,以“電力+算力”為核心驅動大規(guī)??稍偕茉磪f(xié)同調度,形成新能源可觀、可測、可控的數(shù)字化平臺,有利于加大風光水火儲聯(lián)合優(yōu)化調度,最大限度消納清潔能源。
也有業(yè)內人士指出,數(shù)字化轉型的薄弱環(huán)節(jié)在于網(wǎng)絡安全。
同樣以電網(wǎng)數(shù)字化為例,隨著大、云、物、移、智、鏈等技術在電網(wǎng)領域的應用,大量異構終端被接入電網(wǎng),使電網(wǎng)的網(wǎng)絡邊界模糊、數(shù)據(jù)交互多元,同時由于現(xiàn)有的防護體系尚未能完全應對逐漸升級的攻擊手段與安全風險,數(shù)字化電網(wǎng)的網(wǎng)絡安全問題成為當下主要挑戰(zhàn)之一。
原標題:“雙碳”目標下,如何構建新型電力系統(tǒng)