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双碳目标下!电网做好准备了吗?

日期:2021-04-17    来源:中国能源报  作者:韩逸飞

国际电力网

2021
04/17
12:13
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关键词: 清洁能源消纳 碳达峰 碳中和 电网企业

当前,电网消纳新能源的能力仍然有限,普遍采用电源调电源的方式,即依靠火电维持电网稳定,进而实现不稳定电源的入网。未来,电网需要成为“多种储能方式+灵活、智慧调度能力”构成的新型电网。

4月6日,江苏能监办印发《江苏清洁能源消纳情况综合监管工作方案》,督促电网企业优化清洁能源并网接入和调度运行,实现清洁能源优先上网和全额保障性收购,推动电网企业进一步提升清洁能源并网消纳服务水平,推动清洁能源行业高质量发展。这是3月下旬,国家能源局印发的《清洁能源消纳情况综合监管工作方案》在江苏的具体落地。

提升清洁能源消纳力度,电网是关键。在“碳达峰碳中和”目标下,新能源爆发增长、规模化并网已是大势。在这一背景下,电网是否已经做好充分准备?电网的灵活调节能力是否充足?又该做出哪些改变?

提升新能源消纳能力和保证

电力系统的可靠性要实现内在统一

数据显示,截至2020年底,我国可再生能源发电装机总规模达到9.3亿千瓦,占总装机的比重达到42.4%,较2012年增长14.6个百分点,发电量达到2.2万亿千瓦时,占全社会用电量的比重达到29.5%,较2012年增长9.5个百分点。

对于电网如何提升清洁能源消纳能力,盛世景资本智造中国投资总监吴川认为,未来新能源电力将猛增,而火电将逐渐减少,应对更高比例新能源消纳,电网现阶段已经开始发力,譬如新建抽水蓄能为代表的电网储电能力、建设更加智能的数字电网等。

“当前,电网消纳新能源的能力仍然有限,普遍采用电源调电源的方式,即依靠火电维持电网稳定,进而实现不稳定电源的入网。未来,电网需要成为‘多种储能方式+灵活、智慧调度能力’构成的新型电网,才能更好消纳清洁能源,这也是保障电网安全的科学之路。”吴川表示。

中国社会科学院财经战略研究院副研究员冯永晟告诉记者,高比例消纳清洁能源需要坚强、灵活、智能的电力系统,其中电网结构无疑是关键基础设施。支持可再生能源大发展,首先要做好网、源、储的协同规划,科学规划的前提是以准确的市场信号为依据,避免网、源不协调的隐患。

“提升新能源消纳能力和保证电力系统的可靠性,是一对内在矛盾。只有围绕可靠性标准构建起来的电力市场,才能实现二者的统一。因此,需要联合各类系统资源,包括清洁能源本身,共同为系统可靠性作出贡献。”冯永晟表示。

推动清洁能源消纳方式由计划机制

向市场化交易平稳过渡

截至2020年底,我国清洁能源消费占一次能源消费比重达到24.3%,水电、风电、光伏发电装机规模均位居全球首位。未来,为如期实现“碳达峰、碳中和”目标,风电、光伏等新能源进入装机倍增阶段是大势所趋。新能源装机爆发,对电网的压力可想而知。

国家能源局电力司司长黄学农曾提出,要科学制定新能源合理利用率目标,形成有利于新能源发展和新型电力系统整体优化的动态调整机制。各地风光资源不同、负荷情况各异、系统电网结构也不一样,要因地制宜,制定各地的目标,充分利用系统消纳能力,积极提升新能源发展空间。

对此,冯永晟表示,电网企业首先要确保系统的可靠性,支撑电力系统安全稳定高效运行,在落实国家现行的可再生能源发电消纳政策的同时,助力消纳方式由计划机制向市场化交易平稳过渡。

“同时,除了加强主要输电通道建设外,还要加强配网建设,增强网架结构,更好支持分布式电源的发展。此外,要提升系统运营的信息化和智能化水平,增强抗风险能力和应急响应能力。”冯永晟称。

吴川认为,就现阶段而言,电网中尚有大量的调节能力,支撑现有规模的新能源并网,仍有宝贵的窗口期。“但是,电网需要更高标准做好顶层设计,谋划未来三十年到五十年的长远规划,同时抓紧对输、配、储、调度等各类新技术的开发和应用,为更高比例的新能源消纳做准备。”

新能源要与电力系统实现双向适配

通过价格信号引导资源配置

在黄学农看来,新能源存在一定靠天吃饭的特性,大规模并网后要同时保证用电的可靠,就需要构建新型电力系统,提供灵活调节能力。电网一手牵着发电侧,一手牵着用户,在构建新型电力系统过程中,发挥着核心作用。“这需要在发电侧,加强火电灵活性改造,包括推动抽水蓄能电站、天然气调峰电站的建设。在电网侧,加大基础设施建设,提升资源优化配置能力,特别要发挥大电网资源互济的作用。在用户侧,推进终端电能替代特别是绿色电能替代,提高需求侧响应能力。”

吴川认为,提高电网对新能源的消纳能力,一方面需要电网更加智慧和坚强,实现电力运行的快速感知、智慧决策和灵活调度;另一方面需要拥有电力调蓄能力,包括建设大规模储能能力、功率型调节能力等。“在新能源为主体的新型电力系统中,电网的职能会发生一定变化,从传统的‘输、配’为主,逐渐转变为‘输、配、储’结合,拥有更强大的电网独立控制的调度能力。未来,主要以科技为支撑,使用新技术、新方式提高电网的消纳能力。”

“新能源规模化发展与电力系统要实现双向适配,要依靠科学设计的市场机制,通过价格信号引导资源配置。”冯永晟认为,“电力系统实现新能源的高比例消纳,依赖于包括供求两侧的各类系统资源,这些资源在电力系统中的功能定位需在市场化改革进程中予以明确,并通过合理的方式保障其收益和投资预期。”

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