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安全可靠、經(jīng)濟(jì)可行、綠色低碳是能源系統(tǒng)的三個(gè)目標(biāo)，三者中任何一個(gè)目標(biāo)方向的優(yōu)化都可能引起其他兩個(gè)方向的問(wèn)題。隨著碳達(dá)峰、碳中和政策的逐步深入，新型能源系統(tǒng)必須逐步滿(mǎn)足這三個(gè)目標(biāo)，只有這樣才是高質(zhì)量的能源系統(tǒng)。

安全可靠是對(duì)能源系統(tǒng)的基本要求，經(jīng)濟(jì)可行是對(duì)新型能源系統(tǒng)的重要考驗(yàn)，綠色低碳是能源轉(zhuǎn)型的大方向。在近日舉行的“2021年能源轉(zhuǎn)型發(fā)展論壇”上，中國(guó)工程院院士杜祥琬提出“在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，新能源占比大幅增加，系統(tǒng)的綠色低碳特征比較清晰，需要著重討論的是新型電力系統(tǒng)如何做到安全可靠和經(jīng)濟(jì)可行。”


能源系統(tǒng)的安全可靠是底線

隨著以新能源為主體的能源進(jìn)程演變，電力供應(yīng)安全和運(yùn)行安全特性將發(fā)生質(zhì)的變化。隨著新能源占比提高，供給將出現(xiàn)電量充裕而部分時(shí)段電力緊缺的情況，因此，需加快發(fā)展有效的電量“搬運(yùn)”技術(shù)。


新型電力系統(tǒng)的電源需要確立多能互補(bǔ)的策略，可通過(guò)電力交易市場(chǎng)解決調(diào)峰問(wèn)題，以一定量的電廠作為備用應(yīng)急電源。對(duì)于新能源發(fā)電企業(yè)來(lái)說(shuō)，可通過(guò)自建或者購(gòu)買(mǎi)調(diào)峰能力深度參與電力電量平衡，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量出力。用戶(hù)可以根據(jù)大數(shù)據(jù)提供的各種電源出力情況預(yù)測(cè)選擇電源。

同時(shí)，在高效、清潔化出力發(fā)電的同時(shí)，有序安排煤電機(jī)組的靈活性改造，讓其參與深度調(diào)峰，助力提升電力系統(tǒng)的靈活性。對(duì)煤電調(diào)峰的輔助服務(wù)應(yīng)該有補(bǔ)償政策，要體現(xiàn)煤電的“供電價(jià)值”和“靈活性?xún)r(jià)值”。

另一方面，與現(xiàn)有的電力系統(tǒng)相比，新型電力系統(tǒng)的技術(shù)體系將由以源、網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新為主向源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)全鏈條技術(shù)創(chuàng)新全面延伸，由以電磁輸變電技術(shù)為主向電力電子技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)全面延伸，由單一的能源電力技術(shù)向跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的技術(shù)協(xié)同轉(zhuǎn)變。

除電源側(cè)提供安全可靠的措施外，需要電網(wǎng)側(cè)發(fā)展智能電網(wǎng)和配電網(wǎng)。數(shù)字技術(shù)可以提升電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集、分析和應(yīng)用能力，與傳統(tǒng)電力技術(shù)相融合，從而促進(jìn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的智能化，使電網(wǎng)可觀、可測(cè)、可控。傳統(tǒng)的大電網(wǎng)向大電網(wǎng)和微網(wǎng)、有源配電網(wǎng)、局部直流電網(wǎng)互補(bǔ)共生轉(zhuǎn)變。因此我們需要建設(shè)智慧配電網(wǎng)來(lái)適應(yīng)分布式能源的并網(wǎng)、儲(chǔ)能和電動(dòng)車(chē)等。

能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行是考驗(yàn)

新型電力系統(tǒng)的發(fā)展要兼顧社會(huì)用能階段性的承受能力和長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)楦鳟a(chǎn)業(yè)都需要廣泛使用可再生能源、持續(xù)提升能效，同時(shí)能源電力行業(yè)需要大規(guī)模開(kāi)發(fā)可再生能源，這使得能源開(kāi)發(fā)與利用必然是分布式與集中式并重。相比之下，分布式更為基礎(chǔ)和廣泛，集中式則更能保證數(shù)量貢獻(xiàn)。因此，從提升綜合能效與系統(tǒng)能效入手實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、控制能源消費(fèi)總量，將成為政策研究的重點(diǎn)、亟待解決的問(wèn)題。


有研究表明，電從“身邊來(lái)”比電從“遠(yuǎn)方來(lái)”更經(jīng)濟(jì)，對(duì)用電負(fù)荷很高的東部地區(qū)，可把“身邊來(lái)”與“遠(yuǎn)方來(lái)”相結(jié)合，而不只是依賴(lài)于“西電東送”這種傳統(tǒng)的、集中式的供電。我們需要讓“電從節(jié)約來(lái)、電從遠(yuǎn)方來(lái)、電從身邊來(lái)”三者并舉。

另外，技術(shù)進(jìn)步將不斷降低能源成本。例如未來(lái)5年儲(chǔ)能成本有可能再降1/3，未來(lái)10年有望再降66%-80%。估計(jì)到2025年，新能源+儲(chǔ)能的市場(chǎng)會(huì)邁入千億級(jí)。隨著分布式電源的發(fā)展，可將大電網(wǎng)的模式劃分為大電網(wǎng)和一系列微網(wǎng)結(jié)合的模式，利用高精度的預(yù)測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)局部的自平衡，減輕大系統(tǒng)的平衡壓力，降低增量的成本投入。

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)

我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的初心和使命是推動(dòng)包括能源電力行業(yè)在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，不能單一理解為推動(dòng)能源電力行業(yè)加快構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系和以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。


新型電力系統(tǒng)的成本變化將對(duì)市場(chǎng)調(diào)節(jié)和政策調(diào)節(jié)提出更高要求，要從總量和結(jié)構(gòu)兩方面著手，找到經(jīng)濟(jì)、安全、清潔三者的平衡點(diǎn)。因此，要保證能源安全約束條件下的社會(huì)用能經(jīng)濟(jì)性，需要全新的技術(shù)創(chuàng)新支撐、政策安排和激勵(lì)機(jī)制。

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)不是一蹴而就，而是一個(gè)過(guò)程。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，是一個(gè)創(chuàng)造新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新社會(huì)價(jià)值的過(guò)程，需要更深入地研究和更多地實(shí)踐。

原標(biāo)題：構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需要考慮的問(wèn)題