未來新能源大規(guī)模發(fā)展對電力系統(tǒng)消納能力的影響將逐步進(jìn)入“臨界點(diǎn)”,繼續(xù)維持其高利用率水平將面臨巨大挑戰(zhàn)。
設(shè)定過高的利用率消納目標(biāo),片面追求完全消納,將極大提高系統(tǒng)備用成本,既不經(jīng)濟(jì),也將限制新能源發(fā)展。
適度降低新能源利用率水平,有利于擴(kuò)大新能源發(fā)展空間和裝機(jī)規(guī)模、發(fā)電量雙提升。結(jié)合新能源資源稟賦和系統(tǒng)消納條件,需積極探索樹立新能源合理利用率的理念。
《中國能源報(bào)》記者近日參加不同行業(yè)會(huì)議,業(yè)內(nèi)專家不約而同提出,我國能源電力結(jié)構(gòu)偏煤、系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力偏弱,要推動(dòng)新能源大規(guī)模高比例發(fā)展并替代高碳能源難度較大,新能源高質(zhì)量發(fā)展的重點(diǎn)是解決“立” 的問題。
在業(yè)內(nèi)專家看來,隨著新能源滲透率持續(xù)提升,繼續(xù)維持高利用率,在技術(shù)和成本上都存在巨大挑戰(zhàn)。解決好新能源“立”的問題,要從全社會(huì)電力供應(yīng)成本角度出發(fā),樹立新能源合理利用率理念,做好“量率”協(xié)同治理。
■■構(gòu)建新能源供給消納體系
積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和,深入推進(jìn)能源革命,需要加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系,必然需要大規(guī)模高質(zhì)量發(fā)展新能源。按照《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃)》,到2025年,我國風(fēng)電和大陽能發(fā)電量實(shí)現(xiàn)翻倍。國網(wǎng)能源研究院研究指出,預(yù)計(jì)2030年我國新能源發(fā)電裝機(jī)達(dá) 15億-18億千瓦,超過煤電成為第一大電源;預(yù)計(jì) 2060 年,我國新能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)40億-50 億千瓦,裝機(jī)占比接近2/3。
國家能源局監(jiān)管總監(jiān)黃學(xué)農(nóng)日前在2023中國國際清潔能源博覽會(huì)上表示,截至2022年底,我國可再生能源發(fā)電與核電裝機(jī)達(dá)12.7億千瓦,占全國發(fā)電總裝機(jī)的49.5%,2022年全國可再生能源發(fā)電量達(dá)到2.7萬億千瓦時(shí),占全國發(fā)電量的31.3%,可再生能源已成為我國新增發(fā)電量的主體。“展望未來,我國需要加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系,構(gòu)建新型電力系統(tǒng),不斷完善多輪驅(qū)動(dòng)的能源供應(yīng)體系,堅(jiān)持先立后破,通盤謀劃,推動(dòng)用能方式綠色轉(zhuǎn)型,更大幅度提高清潔能源消費(fèi)比重。”
國網(wǎng)能源研究院能源電力碳達(dá)峰碳中和路徑研究攻關(guān)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,目前我國在裝機(jī)規(guī)模等重要指標(biāo)上世界領(lǐng)先,解決好新能源 “立”的問題,必須考慮以煤為主的基本國情,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展和利用好各類能源,走出一條立足新能源供給消納體系的高質(zhì)量協(xié)同發(fā)展之路。
“能源電力碳達(dá)峰碳中和需要堅(jiān)持先立后破,新能源‘立’的問題必須著眼產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級,在經(jīng)濟(jì)社會(huì)整體中加以考量。”國網(wǎng)能源研究院戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所所長魯剛近日在能源電力碳達(dá)峰碳中和與中國式現(xiàn)代化研討會(huì)上表示,未來有三方面趨勢需注意,一是西部地區(qū)的發(fā)展趨勢是綠電先行,產(chǎn)業(yè)跟隨,發(fā)展過程中需綜合權(quán)衡考慮西部新能源發(fā)展與產(chǎn)業(yè)西移;二是全國逐漸形成以東中部分布式能源、海上風(fēng)電,以及西部北部集中式綠電開發(fā)相結(jié)合的綠電發(fā)展格局;三是遠(yuǎn)期不能單純考慮電力系統(tǒng),也要考慮依靠碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)、跨系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)新能源消納。
■■新能源利用率并非愈高愈好
新能源高質(zhì)量發(fā)展離不開高水平消納,利用率已成為衡量新能源治理成效的“晴雨表”。據(jù)了解,我國新能源利用率連續(xù)多年保持在 95% 以上,在大規(guī)模發(fā)展的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高水平消納利用。
但需要注意的是,未來新能源大規(guī)模發(fā)展對電力系統(tǒng)消納能力的影響將逐步進(jìn)入“臨界點(diǎn)”,繼續(xù)維持其高利用率水平將面臨巨大挑戰(zhàn)。業(yè)內(nèi)人士指出,若不采取其他措施,“十四五”新能源利用率將呈現(xiàn)下降趨勢。以國家電網(wǎng)區(qū)域?yàn)槔?,?025年新能源裝機(jī)規(guī)模較“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃增加30%,其利用率將從95%降至90%左右。
“利用率管控目標(biāo)將影響可接納的新能源發(fā)展規(guī)模、系統(tǒng)靈活資源需求和電力供應(yīng)成本。”魯剛表示,“設(shè)定過高的利用率消納目標(biāo),片面追求完全消納,將極大提高系統(tǒng)備用成本,既不經(jīng)濟(jì),也將限制新能源發(fā)展。”
上述研究攻關(guān)團(tuán)隊(duì)也認(rèn)為,適度降低新能源利用率水平,有利于擴(kuò)大新能源發(fā)展空間和裝機(jī)規(guī)模、發(fā)電量雙提升。結(jié)合新能源資源稟賦和系統(tǒng)消納條件,需積極探索樹立新能源合理利用率的理念。從系統(tǒng)全局出發(fā),新能源消納水平理論上存在總體最經(jīng)濟(jì)的“合理值”。新能源“合理利用率”可定義為使全社會(huì)電力供應(yīng)成本最低的新能源利用率水平。按照系統(tǒng)觀念優(yōu)化,部分地區(qū)需要降低新能源利用率目標(biāo)水平,部分地區(qū)需要提高利用率目標(biāo)水平。
《中國能源報(bào)》記者了解到,目前國際上對“合理利用率” 的定義并不統(tǒng)一,尚未有國家公開提出最經(jīng)濟(jì)或合理的新能源利用率水平。但總體看,在新能源高滲透率情況下,合理?xiàng)夒娛墙?jīng)濟(jì)且必要的。
■■因地制宜“立”起新能源
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,增強(qiáng)新能源“站立”能力的關(guān)鍵是擴(kuò)大新能源消納空間,而新能源高消納利用又在于電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源是否充裕。所以,未來我國應(yīng)因時(shí)因地制宜深度挖掘存量靈活資源潛力,優(yōu)化增量靈活資源規(guī)模結(jié)構(gòu)布局,綜合運(yùn)用各環(huán)節(jié)靈活資源。
業(yè)內(nèi)專家建議,應(yīng)在電力系統(tǒng)自身調(diào)節(jié)資源基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)縱向延伸和橫向拓展,經(jīng)濟(jì)高效地納入跨系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源。我國電源結(jié)構(gòu)長期偏煤,靈活調(diào)節(jié)電源比重偏低,抽水蓄能、天然氣發(fā)電等靈活調(diào)節(jié)電源比重僅 6%,裝機(jī)規(guī)模不到新能源的1/4,而西班牙、 美國等國家靈活調(diào)節(jié)電源比重高達(dá) 34%、49%,靈活調(diào)節(jié)電源分別是其新能源裝機(jī)規(guī)模的8.5倍、1.5倍。
因此,結(jié)合我國各省資源稟賦差異顯著的特點(diǎn),解決新能源“立”的問題,需要因地制宜、分類施策,打好消納組合拳。魯剛提出,近中期需統(tǒng)籌協(xié)調(diào)煤電存量資源改造與增量資源建設(shè),并做好煤電與新能源協(xié)同規(guī)劃。中遠(yuǎn)期,需補(bǔ)齊靈活性調(diào)節(jié)資源短板,引入電-氫-碳融合循環(huán)經(jīng)濟(jì)等跨能源品種調(diào)節(jié)資源,滿足電力系統(tǒng)不同時(shí)空條件下的調(diào)節(jié)需求。
原標(biāo)題: “量率”協(xié)同,讓新能源“立”起來