核心提要
●新能源的大規(guī)模、高比例發(fā)展需把握轉(zhuǎn)型節(jié)奏,統(tǒng)籌考慮“能源安全性、可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)可承受性”三要素來(lái)構(gòu)建更系統(tǒng)、更穩(wěn)妥的發(fā)展路徑
●合理的新能源利用率需進(jìn)一步研究,過(guò)高的新能源利用率或?qū)е孪到y(tǒng)附加成本快速上升,應(yīng)找到一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的平衡點(diǎn)
●要優(yōu)化碳達(dá)峰時(shí)序、碳中和節(jié)奏來(lái)擴(kuò)大動(dòng)態(tài)平衡的裕度空間,最大程度降低保障能源安全和控制能源成本的壓力
“目前國(guó)際形勢(shì)、國(guó)內(nèi)環(huán)境和氣候條件等都在發(fā)生變化,新能源的大規(guī)模、高比例發(fā)展不能一蹴而就。需要把握轉(zhuǎn)型節(jié)奏,統(tǒng)籌考慮‘能源安全性、可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)可承受性’三要素來(lái)構(gòu)建更系統(tǒng)、更穩(wěn)妥的發(fā)展路徑。”國(guó)網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計(jì)研究所所長(zhǎng)李瓊慧表示。中國(guó)能源研究會(huì)與自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)(NRDC)日前共同推出“新型電力系統(tǒng)沙龍”系列活動(dòng),就新能源的大規(guī)模高比例開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行研討。
新能源開(kāi)發(fā)利用需統(tǒng)籌考慮多重因素
“構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)新能源對(duì)傳統(tǒng)能源的逐步替代。”中國(guó)能源研究會(huì)能源政策研究中心主任林衛(wèi)斌表示。
黨的二十大報(bào)告提出,立足我國(guó)能源資源稟賦,堅(jiān)持先立后破,有計(jì)劃分步驟實(shí)施碳達(dá)峰行動(dòng)。這充分體現(xiàn)了黨中央對(duì)能源轉(zhuǎn)型和能源安全的高度重視,為新能源高質(zhì)量發(fā)展指明了前進(jìn)方向。
林衛(wèi)斌認(rèn)為,2030年前主要做增量上的替代,2030年后是存量的替代,預(yù)計(jì)2040年新能源發(fā)電量超過(guò)煤電,成為第一大主體電源,新型電力系統(tǒng)初步建成。
“在面向2060年新能源發(fā)電量超過(guò)60%的過(guò)程中,需要重點(diǎn)關(guān)注可行的技術(shù)路徑、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益等問(wèn)題,尤其是風(fēng)電與光伏的發(fā)展路徑,風(fēng)光等新能源與傳統(tǒng)煤電配CCS的技術(shù)選擇等。”林衛(wèi)斌表示。
此外,為積極應(yīng)對(duì)大規(guī)模高比例新能源高速發(fā)展,未來(lái)10年將是新型儲(chǔ)能發(fā)展的窗口期,加快新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)布局備受關(guān)注。
“未來(lái)高比例新能源電力系統(tǒng)中,儲(chǔ)能與需求側(cè)資源將逐步成為平衡備用的主力來(lái)源,傳統(tǒng)電源不具備比較優(yōu)勢(shì)。”李瓊慧指出。
對(duì)此,與會(huì)專家表示,未來(lái)新型儲(chǔ)能發(fā)展配置時(shí)長(zhǎng)將由“十四五”時(shí)期的2~4小時(shí)逐步延長(zhǎng)至6~8小時(shí);新型儲(chǔ)能將大規(guī)模發(fā)展,一部分用于電源側(cè),推動(dòng)“新能源+儲(chǔ)能”綠色友好電源發(fā)展,另一部分布局在電網(wǎng)側(cè),發(fā)揮電力支撐作用。
新能源對(duì)電力系統(tǒng)支撐能力有待提升
記者了解到,目前高比例新能源接入增加了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行難度,一是高比例新能源出力隨機(jī)性、間歇性增加系統(tǒng)日內(nèi)調(diào)節(jié)和跨季度調(diào)節(jié)困難;二是新能源出力和用電負(fù)荷特性不匹配增加系統(tǒng)保供難度,尤其在極端氣候條件下的保供困難突出;三是新能源電力電子屬性導(dǎo)致電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增加。
“不同于歐美國(guó)家在達(dá)到基本飽和用電量情形下去發(fā)展新能源,我國(guó)是在電力需求剛性高速增長(zhǎng)的情形下去發(fā)展新能源,能源系統(tǒng)面臨巨大挑戰(zhàn)。”電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院清潔能源研究院副院長(zhǎng)饒建業(yè)表示。
目前,我國(guó)能源安全新舊風(fēng)險(xiǎn)交織,油氣資源短板仍然突出,轉(zhuǎn)型過(guò)程中電力、煤炭區(qū)域性時(shí)段性緊張風(fēng)險(xiǎn)凸顯,極端條件下能源供應(yīng)保障不確定因素增加,電力系統(tǒng)運(yùn)行控制難度不斷加大。
“發(fā)展新能源是實(shí)現(xiàn)能源本質(zhì)安全的主要選擇。但將新能源轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定電力供應(yīng)的技術(shù)體系尚未形成,在發(fā)展空間、并網(wǎng)送出、安全運(yùn)行、高效消納、經(jīng)濟(jì)性等方面存在諸多挑戰(zhàn)。”水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院綜合能源部主任工程師李少?gòu)┱J(rèn)為。
“電力安全保供壓力仍然很大。2021年,由于負(fù)荷的超預(yù)期增長(zhǎng)及極端天氣,導(dǎo)致我國(guó)19個(gè)省(區(qū)、市)啟動(dòng)有序用電。按照裝機(jī)平衡考慮,結(jié)合當(dāng)前電源、電網(wǎng)工程投產(chǎn)進(jìn)度,預(yù)計(jì)今年電力供需緊張、供需偏緊的情況仍會(huì)出現(xiàn)。”饒建業(yè)認(rèn)為。
數(shù)據(jù)顯示,現(xiàn)階段我國(guó)新能源可靠替代尚未形成。近年來(lái),我國(guó)新能源裝機(jī)占比和電量占比均顯著提升,但新能源電力支撐能力不足,對(duì)電力保供的貢獻(xiàn)度相對(duì)較小。2021年,我國(guó)新能源裝機(jī)占比27%,發(fā)電量占比12%,參與電力平衡占比2%。現(xiàn)階段仍然主要依靠煤電等可靠、可控電源發(fā)揮電力支撐保供作用。
饒建業(yè)分析,首先應(yīng)盡可能發(fā)揮新能源的系統(tǒng)作用,目前雖然新能源裝機(jī)占比顯著提升,但對(duì)電力系統(tǒng)的支撐能力不足,對(duì)電力保供的貢獻(xiàn)度較小。其次,合理的新能源利用率需要進(jìn)一步研究,過(guò)高的新能源利用率會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)附加成本快速上升,應(yīng)該找到一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的平衡點(diǎn)。
新能源高比例發(fā)展成本、空間、機(jī)制問(wèn)題備受關(guān)注
相關(guān)行業(yè)研究表明,2021~2030年,新能源開(kāi)發(fā)采用“優(yōu)化開(kāi)發(fā)時(shí)序”相比“無(wú)序開(kāi)發(fā)”模式,電力供應(yīng)成本上升幅度可降低約1.6個(gè)百分點(diǎn)。
“保障能源安全、推進(jìn)‘雙碳’目標(biāo)在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)是需要付出經(jīng)濟(jì)代價(jià)的。要優(yōu)化碳達(dá)峰時(shí)序、碳中和節(jié)奏來(lái)擴(kuò)大動(dòng)態(tài)平衡的裕度空間,最大程度降低保障能源安全和控制能源成本的壓力。”李瓊慧指出,如果說(shuō)能源安全和能源環(huán)境目標(biāo)具有剛性和倒逼的特質(zhì),那么能源成本的目標(biāo)將不得不保持在一定的彈性區(qū)間。唯有如此,才有可能達(dá)到能源三要素的動(dòng)態(tài)平衡。
據(jù)了解,“十四五”期間,我國(guó)新能源裝機(jī)規(guī)模有望翻番,盡管新能源本體發(fā)電成本可實(shí)現(xiàn)平價(jià),但其消納的系統(tǒng)成本將大幅升高。在國(guó)際方面,可再生能源的迅猛發(fā)展大幅推高了用電價(jià)格。德國(guó)近20年居民電價(jià)上漲90%,平均銷售電價(jià)上漲23%;英國(guó)近15年居民電價(jià)上漲60%,平均銷售電價(jià)上漲51%。按照新能源電量滲透率提升至30%測(cè)算,我國(guó)電力供應(yīng)成本將提高約10%。
“注重從電力系統(tǒng)的整體考慮新能源消納的系統(tǒng)成本,加強(qiáng)新能源規(guī)劃與電力系統(tǒng)規(guī)劃的協(xié)調(diào),避免大幅推高電力供應(yīng)成本。”李瓊慧表示。
“新能源高比例發(fā)展需要兼顧成本和效率,保持合理的消納是可行的選擇。”自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)清潔電力高級(jí)顧問(wèn)王萬(wàn)興認(rèn)為。
在新能源消納方面,李少?gòu)┍硎?,確定合理的新能源利用率指標(biāo)很關(guān)鍵。以某省區(qū)為例的分析顯示,將其新能源利用率控制指標(biāo)從100%降低到94%,新能源裝機(jī)容量可翻一番。
在發(fā)展空間方面,新能源能量密度低,高度依賴土地。對(duì)此,李少?gòu)┲赋?,相較百萬(wàn)千瓦火電廠用地約800畝,同規(guī)模的光伏電站占地2.5萬(wàn)畝到3萬(wàn)畝、風(fēng)電場(chǎng)用地2000畝(外包絡(luò)線15萬(wàn)畝),新能源發(fā)展面臨的土地約束開(kāi)始顯現(xiàn)。為此,應(yīng)首先在國(guó)土空間規(guī)劃中預(yù)留出新能源發(fā)展空間,同時(shí)探索開(kāi)發(fā)場(chǎng)地融合、多樣化場(chǎng)景的發(fā)展模式。
自然資源部等三部門早前印發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)紅線管理的通知(試行)》提出,零星分布的已有水電、風(fēng)電、光伏、海洋能設(shè)施,按照相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行管理,嚴(yán)禁擴(kuò)大現(xiàn)有規(guī)模與范圍,項(xiàng)目到期后由建設(shè)單位負(fù)責(zé)做好生態(tài)修復(fù)。可以看出,國(guó)家明確了新能源大規(guī)模更高比例發(fā)展必須考慮土地資源的承載能力。對(duì)此,李瓊慧建議,應(yīng)協(xié)調(diào)考慮新能源的消納和保供問(wèn)題,考慮新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用與區(qū)域環(huán)境承載力的沖突,通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制來(lái)保證新能源的競(jìng)爭(zhēng)力,構(gòu)建電力供應(yīng)安全評(píng)估監(jiān)測(cè)機(jī)制,并針對(duì)高比例新能源特點(diǎn)配置備用資源。
原標(biāo)題:專家表示:未來(lái)新型儲(chǔ)能將由“十四五”的2~4小時(shí)逐步延長(zhǎng)至6~8小時(shí)