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我國構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的問題、風(fēng)險(xiǎn)與建議
日期:2021-05-14   [復(fù)制鏈接]
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我國構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的問題、風(fēng)險(xiǎn)與建議

——基于國際經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的視角

岳昊

(國網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院)

在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的引領(lǐng)下,我國電力系統(tǒng)進(jìn)入了構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的發(fā)展階段,將面臨一系列新問題、新挑戰(zhàn)。從國際上看,丹麥作為實(shí)現(xiàn)高比例新能源電力系統(tǒng)的“先行者”,實(shí)現(xiàn)了將近60%的發(fā)電量來自風(fēng)電和光伏。德國、英國、葡萄牙、西班牙、意大利、希臘都實(shí)現(xiàn)了新能源發(fā)電量超過20%。雖然我國風(fēng)電、光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量位居世界首位,但從發(fā)電量來看,風(fēng)電、光伏年發(fā)電量占總發(fā)電量的比重分別為5.5%和3.1%,還處于中低比例新能源發(fā)展階段。作為“后來者”,“先行者”的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)值得我國借鑒,同時(shí)其在發(fā)展中暴露出來的問題更值得我們深思。要在充分汲取國際經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)和解決現(xiàn)有問題,識別和防范潛在風(fēng)險(xiǎn),助力我國“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。

一、以國際經(jīng)驗(yàn)對照我國存在的問題

(一)完善配套政策:健全法律政策體系,提供制度保障

歐美國家在推進(jìn)新能源發(fā)展過程中,不僅規(guī)定了中長期戰(zhàn)略目標(biāo),還重視能源立法及體制機(jī)制設(shè)計(jì)。在立法方面,英國出臺《能源法案》及《電力市場改革》,德國不斷修訂《可再生能源法》等,以完整的法律框架保證了能源政策的前瞻性、連續(xù)性、可操作性。在市場機(jī)制方面,英國的雙向付費(fèi)差價(jià)合約制度通過合同價(jià)格信號引導(dǎo)低碳電力投資,保障可再生能源發(fā)電企業(yè)收益。在財(cái)政激勵政策方面,德國在可再生能源發(fā)展的不同階段,靈活制定包括固定上網(wǎng)電價(jià)、溢價(jià)補(bǔ)貼和發(fā)電招標(biāo)制度在內(nèi)的財(cái)政激勵政策。在配套市場體系方面,英國設(shè)置包括碳排放稅和配套碳價(jià)政策以限制燃煤發(fā)電;美國基于可再生能源配額制建立配套的綠色證書市場,強(qiáng)制性可再生能源發(fā)展目標(biāo)與綠證市場相互配合、協(xié)調(diào)運(yùn)行。

表1 國外促進(jìn)可再生能源發(fā)展的政策機(jī)制
 

目前,我國的電力系統(tǒng)和電力市場建立在傳統(tǒng)化石能源發(fā)電可控性和靈活性的基礎(chǔ)之上,仍主要采用發(fā)電計(jì)劃管理、政府定價(jià)等計(jì)劃性手段,缺少靈活的交易和價(jià)格機(jī)制,可再生能源發(fā)電全額保障性收購制度難以落實(shí)。發(fā)電側(cè)“零和游戲”的電力輔助服務(wù)市場,使煤電處于付出與回報(bào)、責(zé)任與獲利不對等的困境中,調(diào)峰能力得不到充分調(diào)用。財(cái)政補(bǔ)貼資金來源不足,補(bǔ)貼發(fā)放不及時(shí),影響新能源企業(yè)正常經(jīng)營和發(fā)展。長期以來以省為實(shí)體推進(jìn)的電力市場建設(shè),形成了獨(dú)立體系、自我平衡、相對封閉的省級市場,不利于全國范圍的系統(tǒng)規(guī)劃、電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、跨省調(diào)度和交易?!赌茉捶ā烽L期缺位,《可再生能源法》可操作性相對較差,實(shí)施細(xì)則及配套法規(guī)有待完善。

(二)提升調(diào)節(jié)能力:挖掘靈活性資源潛力,提高電力系統(tǒng)可靠性

目前國際上新能源發(fā)展較好的國家,具有靈活調(diào)節(jié)性能的機(jī)組裝機(jī)比重普遍較高。其中,西班牙、德國、美國占比分別為34%、18%、49%。德國主要以占總裝機(jī)37.3%的火電機(jī)組作為靈活性電源,包括硬煤發(fā)電機(jī)組、褐煤發(fā)電機(jī)組、單循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組以及聯(lián)合循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。德國的經(jīng)驗(yàn)表明,在充分挖掘火電廠潛力的情況下,燃煤機(jī)組的最小出力可以從50%~60%下降到35%~50%,爬坡速度可以提升到原來的3倍,冷啟動時(shí)間縮短5%。隨著歐洲各國陸續(xù)實(shí)施“退煤”計(jì)劃,未來抽水蓄能電站、天然氣發(fā)電、儲能、電網(wǎng)互濟(jì)將發(fā)揮更大的調(diào)節(jié)作用,預(yù)計(jì)上述靈活性資源裝機(jī)將從2020年的1.22億千瓦增加到2030年的2.02億千瓦、2040年的2.6億千瓦。各國的電力需求側(cè)產(chǎn)品種類繁多,負(fù)荷集成商將需求側(cè)資源作為產(chǎn)品在容量市場、輔助服務(wù)市場、零售市場上參與競價(jià)交易。

我國靈活電源裝機(jī)比重遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平,電力系統(tǒng)仍然以煤電為主體電源,抽水蓄能、燃?xì)獍l(fā)電等靈活調(diào)節(jié)電源裝機(jī)比重較低,不足6%。其中,“三北”地區(qū)新能源富集,風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)分別占全國的72%、61%,但靈活調(diào)節(jié)電源卻不足3%。由于改造技術(shù)和補(bǔ)償機(jī)制的原因,“十三五”期間,我國2.2億千瓦煤電靈活性改造規(guī)劃目標(biāo)僅完成了四分之一。儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然面臨政策體系不完善、投資回報(bào)機(jī)制不健全、關(guān)鍵核心技術(shù)有待突破等問題。需求側(cè)響應(yīng)多數(shù)仍然通過“有序用電”的行政型手段開展,不能靈活跟蹤負(fù)荷變化。按照“十四五”“十五五”年均新增風(fēng)光裝機(jī)1.1億千瓦測算,2025年全國電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力缺口將達(dá)到2億千瓦,2030年進(jìn)一步增至6.6億千瓦,調(diào)節(jié)能力不足將成為制約新能源發(fā)展的重要因素。

(三)做好技術(shù)保障:應(yīng)用先進(jìn)的發(fā)電預(yù)測及調(diào)度運(yùn)行技術(shù),提高新能源接入系統(tǒng)運(yùn)行水平

電力系統(tǒng)消納新能源的基礎(chǔ)是新能源功率預(yù)測。德國基于天氣預(yù)報(bào)的新能源功率預(yù)測屬于商業(yè)領(lǐng)域,電網(wǎng)公司以及電力供求各方購買來自專業(yè)機(jī)構(gòu)的預(yù)測服務(wù)。目前,德國風(fēng)電功率預(yù)測誤差可達(dá)到2%~4%,太陽能發(fā)電可達(dá)到5%~7%。新能源大規(guī)模發(fā)展后,數(shù)量多、規(guī)模小、隨機(jī)性強(qiáng)的新能源機(jī)組個(gè)體給電網(wǎng)調(diào)度模式帶來很大壓力。德國電網(wǎng)通過各輸電網(wǎng)控制中心和上百個(gè)配電網(wǎng)控制中心實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電場的實(shí)時(shí)調(diào)度。德國《可再生能源法》規(guī)定,所有容量大于100千瓦的可再生能源發(fā)電設(shè)備必須具備遙測和遙調(diào)的技術(shù)條件,才允許并入電網(wǎng),風(fēng)電場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)直接上傳至配電網(wǎng)控制中心。

我國可再生能源發(fā)展時(shí)間短、速度快、數(shù)據(jù)積累少、機(jī)組數(shù)量龐大,全國目前有超過6000座大型新能源電站和幾百萬個(gè)低壓接入的分布式發(fā)電系統(tǒng),在應(yīng)對復(fù)雜多變的資源氣候條件、大規(guī)模新能源集群發(fā)電、極端天氣事件的情況下功率預(yù)測的準(zhǔn)確度不高。我國風(fēng)電功率短期預(yù)測的平均絕對誤差多在6%~18%之間,其中西北內(nèi)陸地區(qū)風(fēng)電功率預(yù)測誤差較大。適應(yīng)新能源消納需要的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行新機(jī)制尚未建立,現(xiàn)有信息化手段不能充分滿足新能源功率預(yù)測與控制、可控負(fù)荷與新能源互動等需要,多能協(xié)調(diào)控制技術(shù)、新能源實(shí)時(shí)調(diào)度技術(shù)、送電功率靈活調(diào)節(jié)技術(shù)等新能源消納平衡技術(shù)亟待加強(qiáng)。

(四)統(tǒng)一電力市場:跨國電力互聯(lián)互濟(jì),促進(jìn)電力資源優(yōu)化配置

歐洲已建成統(tǒng)一互聯(lián)電網(wǎng),并且依托統(tǒng)一電力市場,建立了較為完善的市場機(jī)制,新能源在各國之間能夠基本上實(shí)現(xiàn)自由流通。丹麥與周邊國家跨國輸電線路輸電容量達(dá)到800萬千瓦,是風(fēng)電裝機(jī)容量的1.6倍。2019年丹麥全國總用電量中有46.9%來自風(fēng)力發(fā)電,這主要得益于北歐電力市場和挪威水電的互聯(lián)互濟(jì)。德國與周邊9國的電力交換能力已經(jīng)達(dá)到2500萬千瓦,占其總裝機(jī)容量的12%、冬季最高負(fù)荷的30%。葡萄牙與西班牙電網(wǎng)相聯(lián),最大功率交換能力310萬千瓦,占風(fēng)電裝機(jī)的65%。為了增加電網(wǎng)互聯(lián)容量,歐盟提出2020年各成員國跨國輸電能力至少達(dá)到本國裝機(jī)容量的10%,2030年要達(dá)到15%。

我國當(dāng)前呈現(xiàn)七大區(qū)域電網(wǎng)供電格局,區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部構(gòu)架清晰、分層分區(qū)。“十三五”期間,全國建成投運(yùn)跨省跨區(qū)重要輸電通道23條,國家電網(wǎng)形成“十三交十二直”特高壓電網(wǎng),南方電網(wǎng)形成“八交十一直”的西電東送大通道,全國大電網(wǎng)基本實(shí)現(xiàn)聯(lián)通,西電東送能力達(dá)到2.6億千瓦。各區(qū)電源、負(fù)荷的時(shí)空互補(bǔ)特性為開展跨區(qū)跨省水火互濟(jì)、打捆外送提供了物理基礎(chǔ)。然而電力交易的省間壁壘依然存在,近年來電力供需形勢寬松,部分省份寧可用本地煤電也不愿用外來清潔電,甚至限制和干預(yù)省間電力交易,一定程度上阻礙了跨區(qū)資源優(yōu)化配置。

二、以國際教訓(xùn)預(yù)判我國潛在的風(fēng)險(xiǎn)

(一)源網(wǎng)脫節(jié)風(fēng)險(xiǎn):電源電網(wǎng)發(fā)展不協(xié)調(diào),導(dǎo)致新能源電力相對過剩


在能源轉(zhuǎn)型初期,德國對新能源發(fā)電實(shí)施了大規(guī)模補(bǔ)貼措施,導(dǎo)致新能源發(fā)電量飆升,而配套電網(wǎng)建設(shè)和改造沒有得到重視。2000年至2019年,德國的可再生能源發(fā)電量從7%增加到35%,而用于輸送可再生能源電力的7700公里規(guī)劃輸電線路卻只建成8%,兩者速度的“一快一慢”反映了德國風(fēng)電和電網(wǎng)發(fā)展的不協(xié)調(diào)。電網(wǎng)建設(shè)滯后于新能源電力生產(chǎn),造成大量的風(fēng)電浪費(fèi)。隨后,德國通過修訂《可再生能源法》,限制陸上風(fēng)電擴(kuò)建速度,以適應(yīng)電網(wǎng)擴(kuò)建滯后的現(xiàn)狀,對能源轉(zhuǎn)型節(jié)奏進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

“十二五”末,在電力需求增長放緩的發(fā)展形勢下,由于電源電網(wǎng)發(fā)展不協(xié)調(diào)、跨省跨區(qū)可再生能源消納機(jī)制不健全、國家與地方可再生能源發(fā)展規(guī)劃統(tǒng)籌不夠等原因,我國可再生能源發(fā)展出現(xiàn)了“邊建邊棄”、“窩電”與“棄電”并存的情況,棄風(fēng)、棄光率高達(dá)15%、11%,甘肅、新疆、吉林三地棄風(fēng)率更是超過了30%。“十三五”期間,通過加強(qiáng)輸電通道建設(shè)、完善機(jī)制、提升靈活性等手段,棄電率明顯下降,2020年棄風(fēng)、棄光率降至3.5%和2%。在2030年風(fēng)電、光伏裝機(jī)達(dá)到12億千瓦以上的目標(biāo)引導(dǎo)下,新能源產(chǎn)業(yè)將迎來新一輪爆發(fā)式增長,在資本狂熱以及后疫情時(shí)代地方投資拉動驅(qū)使下,若相關(guān)管理監(jiān)管不到位,可能會再次出現(xiàn)快審批、搶規(guī)模、占份額的現(xiàn)象,造成項(xiàng)目盲目布局甚至無序發(fā)展,電網(wǎng)無法消納,棄電率再次攀升。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前14家能源電力央企“十四五”規(guī)劃的新能源裝機(jī)數(shù)據(jù)已經(jīng)超過6億千瓦,若全部投產(chǎn),2025年全國新能源裝機(jī)將達(dá)12億千瓦。

(二)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn):火電一度逆勢增長,加大碳減排目標(biāo)完成難度

2011年日本福島核電事故后,德國因“安全原因”宣布逐步退出核電。為彌補(bǔ)核電退出帶來的電力空缺,同時(shí)也為高比例可再生能源電力提供調(diào)峰電源和備用容量,德國天然氣發(fā)電占比逐年提高,淘汰煤電進(jìn)程相對歐洲其他國家較為緩慢。據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年德國天然氣發(fā)電量同比增加12%,煤電占比約為24%,遠(yuǎn)高于11%的核電占比。德國可再生能源發(fā)電量占比的大幅提高并未使碳排放顯著下降甚至出現(xiàn)反彈。德國原計(jì)劃在2020年前實(shí)現(xiàn)溫室氣體排放較1990年減少40%,鑒于這一目標(biāo)很可能無法實(shí)現(xiàn),德國于2019年又制定了《氣候保護(hù)計(jì)劃2030》,寄希望于新計(jì)劃能夠推動德國實(shí)現(xiàn)2030年減排目標(biāo)。

盡管近年來我國煤電的清潔化發(fā)展,使得各項(xiàng)污染物排放量都下降90%以上,但是煤電的高碳排放特征沒有改變。因此,為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo),解決高碳煤電的利用問題是低碳電力發(fā)展的核心。為拉動地方經(jīng)濟(jì)、應(yīng)對新冠肺炎疫情沖擊,一些地方新核準(zhǔn)建設(shè)了一批煤電項(xiàng)目。據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年全國新增煤電裝機(jī)約4000萬千瓦,累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)10.8億千瓦,同比增長3.8%。2020年煤電發(fā)電量超過4.6萬億千瓦時(shí),比2015年增加了7000億千瓦時(shí),相應(yīng)的二氧化碳排放增量為5.6億噸左右,占“十三五”期間二氧化碳排放增量80%以上。如果“十四五”仍然大幅建設(shè)煤電來填補(bǔ)短時(shí)尖峰負(fù)荷缺口,有可能造成電力高碳路徑鎖定、煤電資產(chǎn)擱淺、碳排放“高位達(dá)峰”,為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)帶來巨大壓力,貽誤碳達(dá)峰“關(guān)鍵期”“窗口期”的有利時(shí)機(jī)。

(三)安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn):高比例新能源接入,電力系統(tǒng)抗干擾能力下降

隨著新能源的不斷接入,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)以火力同步發(fā)電機(jī)為主的運(yùn)行方式隨之改變,發(fā)生連鎖故障、大面積停電的風(fēng)險(xiǎn)也日益加大。一是新能源機(jī)組的頻率/電壓支撐能力弱。新能源大規(guī)模接入導(dǎo)致電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量下降,當(dāng)負(fù)荷變化導(dǎo)致系統(tǒng)頻率快速變化時(shí),新能源機(jī)組無法提供慣量支撐以減小電網(wǎng)頻率變化。2016年9月28日,新能源發(fā)電占比高達(dá)48%的南澳大利亞州,受強(qiáng)臺風(fēng)和暴雨等極端天氣影響,88秒之內(nèi)遭受5次系統(tǒng)故障,引起6次電壓跌落,導(dǎo)致9座風(fēng)機(jī)場脫網(wǎng),最終演變成持續(xù)50小時(shí)的全州大停電。二是新能源機(jī)組抗干擾能力弱。受限于電力電子器件的電壓、電流耐受能力,新能源機(jī)組在電網(wǎng)發(fā)生擾動時(shí)存在一定的脫網(wǎng)概率。2019年英國8•9大停電中,雷擊導(dǎo)致線路故障,由于海上風(fēng)電場涉網(wǎng)性能不足,引發(fā)海上風(fēng)電場次同步振蕩,導(dǎo)致737兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng),之后相繼引發(fā)244兆瓦燃?xì)鈾C(jī)組、500兆瓦分布式電源跳閘,最終造成英格蘭與威爾士大部分地區(qū)停電,約有100萬人受到停電影響。

我國電網(wǎng)中局部的新能源電站脫網(wǎng)問題也時(shí)有發(fā)生,2015年1月,新疆哈密山北地區(qū)風(fēng)電機(jī)組持續(xù)產(chǎn)生次同步振蕩,導(dǎo)致風(fēng)電場附近3臺66萬千瓦火電機(jī)組跳閘,同時(shí)造成該地區(qū)電網(wǎng)頻率下降。過電壓、諧振、電壓穩(wěn)定、次同步振蕩等一系列問題,都和我國新能源裝機(jī)比例快速攀升直接相關(guān)。由于我國的資源稟賦特性,目前主要以大規(guī)模集中開發(fā)、遠(yuǎn)距離送出的發(fā)展模式為主,風(fēng)電場普遍位于電網(wǎng)末端,當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)普遍比較薄弱。隨著未來集中送出的風(fēng)電總裝機(jī)容量越來越大,接入電力系統(tǒng)的電壓等級越來越高,風(fēng)電場發(fā)生事故對電網(wǎng)的影響程度也將增大。

(四)電價(jià)上漲風(fēng)險(xiǎn):系統(tǒng)性成本上升,引起終端電價(jià)上漲

全球已有超過30個(gè)國家的風(fēng)電和光伏成本低于化石燃料發(fā)電。但從系統(tǒng)整體來看,新能源并沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的“平價(jià)”,配套電網(wǎng)建設(shè)、調(diào)度運(yùn)行優(yōu)化、備用服務(wù)、容量補(bǔ)償?shù)容o助性的投資不斷增加,整個(gè)電力系統(tǒng)成本隨之增加,最終由終端用戶買單。德國的電力調(diào)度機(jī)構(gòu)每年為平衡系統(tǒng)付出的成本已超過15億歐元并呈上漲趨勢,輸配費(fèi)用較2009年上漲接近30%,可再生能源附加費(fèi)占電價(jià)比例由5%上漲至21%。為了確保德國工業(yè)競爭力,德國法律允許工業(yè)用戶不承擔(dān)分?jǐn)偪稍偕茉锤郊淤M(fèi)義務(wù),高耗能大企業(yè)也獲得減少繳納可再生能源附加費(fèi)的“豁免權(quán)”。因此,可再生能源附加費(fèi)主要由居民用戶來分?jǐn)偂?019年,德國可再生能源裝機(jī)占比接近40%,十年提高了24個(gè)百分點(diǎn),而電價(jià)上漲了30%。電力開支甚至達(dá)到了普通家庭年收入的十分之一。近十年以來,澳大利亞電力價(jià)格指數(shù)已飆升117%,遠(yuǎn)高于同期CPI。其中,南澳州電價(jià)更是高居全球度電稅后價(jià)格第三,僅次于丹麥、德國。

我國電價(jià)改革40多年來,以明顯低于發(fā)達(dá)國家的電價(jià)確保了接近發(fā)達(dá)國家的供電保障能力、電力普遍服務(wù)水平和清潔能源供給能力。過去三年,我國一般工商業(yè)電價(jià)實(shí)現(xiàn)了10%、10%、5%的“三連降”,企業(yè)獲得了真金白銀的降價(jià)紅利。近年來,國家降電價(jià)的宏觀政策,常常被簡單理解為電力市場改革的前提,導(dǎo)致社會上普遍存在“電力改革降價(jià)為先”的誤區(qū),拿“電價(jià)降了多少”作為改革成功與否的重要評判標(biāo)準(zhǔn),對能源轉(zhuǎn)型應(yīng)付出的成本代價(jià)沒有做好充分的思想準(zhǔn)備。隨著新能源裝機(jī)比例的提高,降電價(jià)的預(yù)期與系統(tǒng)成本上漲之間的矛盾會愈發(fā)突出。一方面,不斷降低的電價(jià)上限,不利于合理反映電力的商品價(jià)值,不利于輔助服務(wù)市場和其他配套市場機(jī)制發(fā)揮作用、引導(dǎo)靈活性資源等輔助性投資。另一方面,發(fā)展新能源帶來的全系統(tǒng)、全社會成本的顯著上升,若任由市場傳導(dǎo)至消費(fèi)端,不利于實(shí)體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)競爭力提升,不利于社會和諧穩(wěn)定。

三、對策與建議

國際經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)表明,在發(fā)展高比例新能源的過程中,一些國家不同程度地遇到了“安全、經(jīng)濟(jì)、清潔”方面的風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn),面臨難以破解的“既要、又要、還要”的三難乃至多難問題。與一些發(fā)達(dá)國家早已實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、再經(jīng)歷60~70年時(shí)間從碳達(dá)峰向碳中和過渡相比,我國碳達(dá)峰、碳中和的速度更快、力度更大、任務(wù)更艱巨。因此,要保持戰(zhàn)略定力和穩(wěn)健節(jié)奏,充分吸取國際經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),未雨綢繆,周密謀劃,努力破解問題、避免風(fēng)險(xiǎn),走出一條適合我國國情的、以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)發(fā)展之路。

(一)把握“雙碳”目標(biāo)“窗口期”,避免電力行業(yè)高位達(dá)峰

“十四五”是碳達(dá)峰的“關(guān)鍵期、窗口期”,達(dá)峰時(shí)間的早晚和峰值的高低直接影響碳中和實(shí)現(xiàn)的時(shí)長和實(shí)現(xiàn)的難度。“碳達(dá)峰”不是“攀高峰”,“窗口期”不是繼續(xù)擴(kuò)大煤電的“窗口期”,要做好內(nèi)外兩方面的準(zhǔn)備,推動煤電轉(zhuǎn)型發(fā)展。從外部看,電力市場建設(shè)要為推動煤電由主體性電源轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)性調(diào)節(jié)性電源提供制度保障,遵循“誰受益、誰承擔(dān)”的原則,建立健全煤電機(jī)組容量補(bǔ)償機(jī)制和輔助服務(wù)分擔(dān)機(jī)制。從內(nèi)部看,煤電企業(yè)要做好節(jié)能減排工作,持續(xù)降低二氧化碳排放水平,探索提高二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)水平。在“十四五”這個(gè)關(guān)鍵的“窗口期”,能否做好技術(shù)和市場準(zhǔn)備,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展,對于煤電行業(yè)來講,具有決定性影響。抓住了這個(gè)“窗口期”機(jī)遇,就可以從越走越窄的“以量保利”的老路子轉(zhuǎn)換到“電量兜底+電力調(diào)峰+容量備用”多功能發(fā)展的新路子;錯(cuò)過了這個(gè)關(guān)鍵期,不僅會喪失“窗口期”伴隨的寶貴機(jī)遇,而且還將面臨更加嚴(yán)峻的生存壓力。

(二)推動源網(wǎng)荷儲“一體化”,提升電力系統(tǒng)靈活性

源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展是電力行業(yè)堅(jiān)持系統(tǒng)觀念的內(nèi)在要求,是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要手段。推動“源與源協(xié)同”,注重穩(wěn)定電源與非穩(wěn)定電源的協(xié)同,推動風(fēng)光互補(bǔ)、水火互濟(jì)等,實(shí)現(xiàn)出力平穩(wěn)。優(yōu)化各類電源規(guī)模配比,在確保安全的前提下,穩(wěn)步提升輸電通道輸送可再生能源電量比重。推動“網(wǎng)與源協(xié)同”,加強(qiáng)國家與地方規(guī)劃銜接、電源電網(wǎng)規(guī)劃銜接、電源電網(wǎng)管理銜接,防止網(wǎng)源建設(shè)脫節(jié)。要“以網(wǎng)引源”促協(xié)同,優(yōu)先在電網(wǎng)接入條件較好的地區(qū)開發(fā)新能源項(xiàng)目。建設(shè)好配套電源,提高跨區(qū)跨省輸電通道利用率。推動“網(wǎng)與荷協(xié)同”,積極推動用戶側(cè)負(fù)荷管理從行政化的有序用電方式向市場化的需求側(cè)響應(yīng)方式轉(zhuǎn)變。通過價(jià)格信號調(diào)配負(fù)荷需求,引導(dǎo)各類用戶主動參與電力需求側(cè)響應(yīng)。提高用戶側(cè)的智能化水平和高載能負(fù)荷靈活性,大力發(fā)展用戶聚合服務(wù),促進(jìn)源荷雙向的智能互動。推動“儲與源網(wǎng)荷協(xié)同”,充分發(fā)揮儲能系統(tǒng)的雙向調(diào)節(jié)作用,將儲能納入電源電網(wǎng)發(fā)展統(tǒng)籌規(guī)劃。建立儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展成本疏導(dǎo)和投資回報(bào)機(jī)制,完善抽水蓄能電價(jià)形成和容量電費(fèi)分?jǐn)倷C(jī)制。

(三)算好經(jīng)濟(jì)民生“兩本賬”,用好市場和政府“兩只手”

電價(jià)問題牽一發(fā)而動全身,且與其他能源價(jià)格緊密相關(guān),甚至關(guān)系到社會穩(wěn)定問題。要充分認(rèn)識我國仍然是世界上最大的發(fā)展中國家、仍然處于社會主義初級階段、仍然處于工業(yè)化進(jìn)程中的基本國情,在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的過程中,注重經(jīng)濟(jì)效益與社會效益協(xié)同,既要算好“經(jīng)濟(jì)賬”,也要算好“民生賬”。一方面,在政府的有效監(jiān)管下,建設(shè)適應(yīng)我國國情的電力市場化價(jià)格形成機(jī)制,還原電力的商品屬性,發(fā)揮市場對價(jià)格的調(diào)節(jié)功能,體現(xiàn)市場價(jià)格正常波動,提高電力資源配置效率。深化輔助服務(wù)市場建設(shè),明確輔助服務(wù)成本向終端用戶傳導(dǎo)。另一方面,也要兼顧公平滿足兜底,保障基本公共服務(wù)供給,妥善處理電價(jià)交叉補(bǔ)貼,確保居民、農(nóng)業(yè)、重要公用事業(yè)和公益性服務(wù)等用電價(jià)格相對平穩(wěn)。電價(jià)調(diào)整要充分考慮社會各方面承受能力,“小步慢跑”。持續(xù)健全價(jià)格監(jiān)管體系,既要防止價(jià)格偏低影響電力安全,又要防止價(jià)格偏高影響實(shí)體經(jīng)濟(jì)競爭力。提高價(jià)格透明度,向公眾普及低碳綠色轉(zhuǎn)型成本,增進(jìn)社會各方對價(jià)格改革的理解支持,形成共同推動實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的全社會合力。

(四)堅(jiān)持全國上下“一盤棋”,實(shí)現(xiàn)電力資源優(yōu)化配置

我國擁有全球最大規(guī)模的大電網(wǎng)系統(tǒng),具備大范圍電源互濟(jì)、負(fù)荷互補(bǔ)的基礎(chǔ)條件,要樹立全國“一盤棋”思維,推動新能源在全國電網(wǎng)格局下優(yōu)化配置。在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)上,完善送受端網(wǎng)架,持續(xù)提升已建輸電通道利用效率,新增跨區(qū)輸電通道以輸送清潔能源為主。推進(jìn)國網(wǎng)和南網(wǎng)繼續(xù)加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)工作,實(shí)現(xiàn)電力互補(bǔ)余缺、互為備用,提高電網(wǎng)安全保障能力。在市場設(shè)計(jì)上,以建設(shè)跨省、跨區(qū)電力市場起步,逐步推進(jìn)全國統(tǒng)一電力市場建設(shè),實(shí)現(xiàn)電力資源自由流通和優(yōu)化配置。完善跨省區(qū)電力市場交易體制,探索跨省區(qū)輔助服務(wù)市場、跨省區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場。在思想理念上,地方政府要自覺從實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”大局出發(fā),形成整體合力,打破省間電力交易壁壘,確保省間清潔能源電力送電協(xié)議的執(zhí)行。

(五)強(qiáng)化政策科技“驅(qū)動力”,加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)

構(gòu)建新型電力系統(tǒng),既要在技術(shù)層面做好關(guān)鍵核心技術(shù)的突破,也要在機(jī)制層面做好政策創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。發(fā)揮宏觀政策的“拉動力”作用。堅(jiān)持立法先行,加快《能源法》出臺,修訂完善《電力法》和《可再生能源法》,形成促進(jìn)可再生能源發(fā)展的法治保障和法律秩序。加快完善有利于綠色低碳發(fā)展的價(jià)格、財(cái)稅、金融等經(jīng)濟(jì)政策,以電價(jià)補(bǔ)貼確權(quán)及相關(guān)金融配套政策,促進(jìn)新能源行業(yè)健康有序發(fā)展。推動碳市場和電力市場協(xié)同發(fā)展,將電能價(jià)格與碳排放成本有機(jī)結(jié)合,發(fā)揮兩個(gè)市場相互促進(jìn)、協(xié)同互補(bǔ)作用。發(fā)揮科技創(chuàng)新的“推動力”作用。加快電力系統(tǒng)構(gòu)建和安全穩(wěn)定運(yùn)行控制等技術(shù)研發(fā),加強(qiáng)特高壓和柔性交直流輸電技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用。探索各種方式的碳捕捉封存和利用技術(shù),尋找合適的技術(shù)路線,不斷降低碳封存利用成本。完善新能源并網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),提高新能源發(fā)電機(jī)組涉網(wǎng)性能。利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、“互聯(lián)網(wǎng)+”等先進(jìn)技術(shù),提升新能源功率預(yù)測精準(zhǔn)度,加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)與發(fā)電企業(yè)在可再生能源發(fā)電功率預(yù)測方面的銜接協(xié)同。針對氣候變化這一全球性挑戰(zhàn),組織開展極端氣候條件下電網(wǎng)安全防控體系的理論研究和實(shí)踐探索。

(本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),不代表所在單位意見) 

原標(biāo)題:我國構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的問題、風(fēng)險(xiǎn)與建議
 
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來源:能源研究俱樂部
 
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