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专家:加快电力系统转型共推能源变革

国际电力网  来源:国家电网报  作者:孙珂  日期:2018-11-06
  日前在江苏苏州召开的2018国际能源变革论坛受到社会广泛关注。其中,在由国家电网有限公司承办、国际能源署和电力规划设计总院支持的“电力系统转型”主题分论坛上,来自能源电力领域的院士、专家共议电力系统转型发展热点问题及未来趋势,为电力的清洁和绿色发展贡献了诸多良策。
 
  我国成为全球可再生能源发展“领头羊”
 
  纵观当今世界,我们正享受着经济增长、科技进步、社会发展带来的巨大成果,与此同时,越来越多人逐渐认识到由于过度使用和依赖化石能源所带来的危机。
 
  “全球正在面临日趋严峻的能源安全问题、气候变化以及生态环境挑战。走绿色低碳发展道路,大力开发利用非化石能源,特别是风电、太阳能发电等新型可再生能源,成为各国的普遍选择。”国家能源局副局长綦成元在“电力系统转型”主题分论坛上说。
 
  正如綦成元所说,推动清洁低碳发展,的确已经成为全球共识。
 
  2015年12月12日,全球近200个缔约方国家一致通过《巴黎协定》,共同努力控制温室效应,应对气候变化。近年来,我国政府不断加大对可再生能源发展的支持力度,中国已经成为全球可再生能源发展的“领头羊”。
 
  相关统计数据显示,截至2017年年底,我国风电装机累计容量1.64亿千瓦,太阳能发电装机累计容量1.30亿千瓦,成为排在火电和水电之后的第三和第四大电源。2017年,全国太阳能新增发电装机占全球的56.6%,累计占全球的33.4%;风电新增装机占全球的32.3%,累计占全球的32%。
 
  根据2016年12月发布的《能源生产和消费革命战略(2016~2030)》,2030年,中国非化石能源占一次能源消费总量比重将达到20%(2015年为11.4%),非化石能源发电量比重力争达到50%,二氧化碳排放达到峰值;2050年,非化石能源占一次能源消费总量比重将超过50%。根据国内外相关研究报告,在未来相当长的时间内,中国依然是全球可再生能源发展的最强劲动力。
 
  加速推进再电气化构建新一代电力系统
 
  由于可再生能源持续加快发展,近年来,关于高比例可再生能源并网带来的挑战、再电气化与新一代电力系统构建、电力系统转型发展等逐步成为国内外研究热点。
 
  “我们知道,电力系统转型的根本推动力来自于可再生能源的高比例并网,其主要表现是电力电子器件在电力系统中的大规模应用,其结果是从根本上改变电力系统的运行特性。”中国工程院院士、中国电力科学研究院院长郭剑波在论坛上表示,可再生能源发展成为电力系统转型的根本推动力。
 
  “电能是清洁、高效的二次能源,进入21世纪以来,随着能源生产和消费革命持续深化,全球范围正在开启新一轮电气化进程,即再电气化。能源生产和消费革命的过程,实质上就是再电气化的过程。”綦成元认为,推进再电气化对实现能源转型具有重要作用。
 
  再电气化进程从能源生产环节看,体现为电能越来越多的由非化石能源转换而来,清洁能源特别是新能源的大规模开发,清洁能源发电占一次能源比重持续提升;从终端消费环节看,体现为电能对化石能源的深度替代,电能占终端能源消费比重不断提升,在交通、工业、商业等领域广泛推进以电代煤、以电代油。
 
  2000年以来,全球电能占终端能源消费比重由15.4%提高到目前的19%,提升了约4个百分点;我国由14.8%提高到23.5%,提升了约9个百分点。预计到2030年,全球和中国电能占终端能源消费比重将分别达到24%和30%左右。
 
  中国工程院能源与矿业工程学部主任、院士苏义脑认为,随着可再生能源占比提升和再电气化在全球范围内加速,电力行业已经处在能源转型的前沿地带。高比例新能源发电带来的强随机波动性,对电力系统的规划建设和安全运行带来巨大挑战,需要加快推动传统电力系统向现代电力系统转型,加快构建具有“广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控”特征的新一代电力系统,支撑和满足全球能源绿色转型的需要。
 
  清洁能源开发消纳成效显著、任重道远
 
  虽然可再生能源的大规模发展为电力系统转型带来了挑战和考验,但近年来,我国电力行业围绕清洁能源开发消纳,做了大量努力,也取得了显著成效。未来,在这条道路上,电力行业还有很大努力空间。
 
  电力规划设计总院院长谢秋野在论坛上表示,近年来,通过政府政策引导、企业及行业的共同努力,对电力系统规划、建设、运行和治理机制的调整初见成效,尤其在消纳清洁能源方面取得了突出成绩。弃风、弃光现象显著改善,今年截至9月份累计的全国弃风、弃光率已经从近三年最高时的17%、11.1%降低到7.7%、2.9%。
 
  谢秋野分享了三点关于电力系统降低弃风弃光率的成功经验。
 
  一是需要着力提升电力系统灵活性。2018年中国政府发布《关于提升电力系统调节能力的指导意见》,调节能力参与主体扩展到整个电力系统,覆盖电源侧、电网侧、负荷侧,多措并举增强系统灵活性。
 
  二是要以市场消纳为核心引导清洁能源健康发展。结合中国新能源资源和负荷分布的特殊性,按照集中开发与分散开发并举、就近消纳为主的原则,进一步加强规划的引导作用,优化布局,统筹开发与市场消纳,通过对应用技术、商业模式和机制的集成优化,探索区域就地消纳的创新模式,促进“源—网—荷”协调发展。
 
  三是加快建立完善市场机制保障电力系统转型。我国已经计划建设电力现货市场为核心的市场机制,形成公平开放的市场环境,正在积极推进多个试点省份的建设工作。近期,结合各省实际情况,将继续建立健全电力辅助服务市场机制,同时,加快推进可再生能源电力配额制,形成能源绿色发展的约束机制。
 
  “中国已经走上了电力系统转型的道路,电力系统已经具备了一定灵活性。”国际能源署可再生能源部门主任西蒙·穆勒在论坛上表示。国际能源署研究发现,风电、光伏并网的挑战在初期往往比预期要小,挑战和解决方案可以根据不同阶段进行分类,障碍包括技术、经济和体制三个紧密相关的方面。西蒙·穆勒认为,通过系统友好的部署,挑战可以被最小化,想要经济有效地完成高比例可再生能源并网,全系统层面的措施必不可少。
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