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李健:新型电力系统战略规划必须加强统筹协调

日期:2022-11-07    来源:中国能源报

国际电力网

2022
11/07
10:24
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关键词: 新型电力系统 可再生能源发电 能源电力

近年来,我国可再生能源装机规模稳步增长。国家能源局最新统计数据显示,我国可再生能源发电总装机已突破11亿千瓦,比10年前增长近3倍,占世界可再生能源装机总量的30%以上,其中水电、风电、光伏、生物质发电装机规模和在建核电规模稳居世界第一。

随着碳达峰碳中和目标的提出,我国可再生能源产业发展提速。能源转型步伐加快,新型电力系统亟待构建。然而,构建新型电力系统是一个长期、复杂的过程,产业如何立足未来,统筹谋划?作为国家电网有限公司智库建设的主体单位,以及该公司系统内唯一从事软科学研究的科研机构,国网能源研究院有限公司(以下简称“国网能源院”)主要承担理论创新、战略创新和管理创新的研究职责,为国家电网公司战略决策和运营管理提供智力支撑。为了解目前我国构建新型电力系统的顶层规划和设计等方面的新情况,本报记者近日专访了国网能源院总工程师李健。

未来电力系统将呈多主体特征

中国能源报:在碳达峰碳中和目标下,新型电力系统设计规划过程中最主要的任务是什么?

李健:在社会经济快速发展的大背景下,我国对电力的需求仍保持较快增长。碳达峰碳中和目标要求我国在保证所需电量供应的同时,不断提升可再生能源电力消纳能力及使用比例,这是电力行业未来规划的重心。交通、工业、建筑、居民生活等领域都需要向清洁电力转型,这也是“实现‘双碳’目标‘能源是主战场,电力是主力军’的主要原因。

由于新能源具有低抗扰性与弱支撑性,要构建新型电力系统,需统筹电力保供和能源转型,坚持“常规电源保供应、新能源调结构”,推进煤电与新能源优化组合,不断提升系统平衡调节能力,在确保供应前提下推动清洁能源大规模开发利用。这不仅需要新能源,更需要煤电、储能等多种主体,系统要协同和发挥好各主体的优势,从整体出发研究规划、统筹安排。预计未来,新型电力系统将面对多元化主体,实现多种能源互补互济、源网荷储高效协同。

因此,构建新型电力系统必须坚决贯彻新发展理念,统筹安全、环保、经济三大目标,统筹发展和安全,统筹保供和转型,坚守系统观念、底线思维,坚持先立后破、不立不破,各方发力、多措并举,通过创新驱动、系统推进、市场导向、政策保障,高质量满足经济社会发展用能需求。

要做好协同统筹工作,就要增强技术实力。新型电力系统在建设过程中对颠覆性技术的诉求格外迫切,如碳捕获、利用与封存技术和柔性直流技术、大规模长时效低成本储能技术等都将成为推动规划落地的重要抓手。

此外,在当前新型电网规划中,建设完善相关体制机制也十分重要。面对多主体协同运行的未来,需要加速构建市场化机制、价格疏导机制,以及新业态、新模式的协同创新机制。

通过技术与机制创新破解“不可能三角”

中国能源报:如何统筹新型电力系统的安全、环保、经济三大目标?实施路径是什么?

李健:在战略规划研究中,要坚定目标,设立规划期与完成期,同时要考虑影响各方各面的因素,特别是安全、环保和经济这三者之间的关系,保证目标顺利实现。

具体来看,要实现能源清洁转型、构建新型电力系统,首先要保证电力安全可靠供应,其次要关注能源转型技术的发展情况,同时还要计算每一项技术的经济性及社会可承受的成本,这分别对应着安全、环保和经济。由于统筹这三方面难度很高,国内外研究机构甚至将此称为“不可能三角”。碳达峰碳中和目标提出后,规划将把环保、清洁、绿色放在更高的位置,导致统筹三者之间关系的难度上升。

在新型电力系统建设过程中,技术创新是关键动力,需要产业链上下游联合研发创新。同时,联合技术攻关有望创造更加丰富的应用场景,有利于解决新型电力系统构建过程中遇到的实际问题,在促进产业升级这一内在需求的同时,激发整个行业科技创新的活力。事实上,若以现有技术构建新型电力系统,很难做到安全、环保、经济协调统一。现有技术成本偏高、经济性较差,难以实现产业化、规模化发展,因此围绕能源领域“卡脖子”环节,加强技术攻关力度是助推这三者达成平衡状态的重要举措。我国富煤、贫油、少气的能源资源禀赋决定了我国能源转型要立足煤电。煤电要实现功能重构,就必须突破碳捕获、利用与封存技术,不断提升其深度调节能力。同时要加快大规模、长时续、低成本的储能技术研发,增强新型电力系统的灵活性。

此外,提升技术水平的同时,机制方面的跟进与创新也刻不容缓。首先,在政府层面,要加快制定推动新型电力系统建设的配套机制和政策,发挥统筹协调作用,推动源网荷储同步规划、同步建设、同步投运;明确各主体保供责任,建立源网荷储协同保供机制,推动各方同向发力。其次,在市场层面,关键要在价格引导下让需求弹性与供给弹性发挥作用,促进资源配置实现最优,建立源网荷储灵活高效互动的电力运行与市场体系,建立源网荷储一体化协调运营和利益共享机制,进一步深化电力辅助服务市场、中长期交易等市场化机制建设,发挥协同互补效益。总之,新要求激发新需求,新需求创造新市场。这将为整个能源电力行业带来发展新机遇。

数字化和智能化技术研发是重要方向

中国能源报:影响新型电力系统构建的关键因素有哪些?

李健:随着新型电力系统的源、网、荷、储、智各方面要素的丰富,分布式新能源、新型储能、柔性负荷等新业态新要素广泛接入,电网需要监测的对象种类和需要采集的数据规模将呈数量级增长态势,新要素调控、新业务管理面临更高要求,需要持续加强数字基础设施建设夯实基础,发挥数字赋能效能,实现运行控制智能化、业务融合协同化。

数字化和智能化是未来发展的重要方向。如果没有数字化和智能化技术,将很难挖掘电源和负荷资源,从而迅速响应新型电力系统。更直观的是,未来要实现多主体联动,也需要数字化技术。如电动汽车正成为电力系统的参与者和主动支撑者,其动力电池可以被视为储能系统,与智能充电桩连接后可以响应电网,随着技术升级,其响应能力将越来越精准和高效。

因此,数字化和智能化赋予了电力系统强大的动能,实现了对电力系统的数字赋能。推动电力系统的数字化和智能化要做到以下几点:

一要加强数字基础设施建设,提升深度感知和泛在互联能力。依托传感、通信、信息等先进技术,加强电网一二次系统协同、合理优化智能终端部署,源网荷储设备信息、运行信息、状态信息实现深度感知。

二要提升运行控制智能化,推动先进信息通信技术、控制技术和能源技术深度融合应用。电网与数字基础设施融合发展,运行控制方式向数字化技术支撑的智能调度加速转变。未来分布式电源的大规模发展都离不开数字化赋能实现可观可测可调可控。

三要促进业务融合协同化,构建智慧、绿色、安全、友好的电网智慧运营体系。推动业务协同、流程贯通和数据共享,以广泛连接和数据驱动为手段,提升用户体验,丰富服务内容,满足客户多元化、互动化、个性化用能需求,促进营配调规业务在管理末端交叉协同。


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