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把握转型节奏 “三步走”构建新型电力系统

文章来源 : 中国工业新闻
2022年08月12日 10:56

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中国工业报 曹雅丽
  8月2日,由中国能源研究会和中国电力企业联合会共同主办、自然资源保护协会(NRDC)支持的“中国电力低碳转型高峰论坛”在京举行。与会嘉宾分享了中国电力低碳转型实施路径以及绿色发展创新思路,共同研讨了新型电力系统发展举措,在碳达峰的关键期、窗口期为我国能源发展建言献策。
  推动能源转型升级
  实现“双碳”目标是一场广泛而深刻的经济社会系统变革,作为二氧化碳排放的大户电力系统将首当其冲。实现“双碳”目标能源是主战场,电力是主力军,电力行业低碳转型发展在落实国家战略、实现国家“碳达峰碳中和”目标中将发挥决定性作用。
  中国工程院院士汤广福表示:“我国必须主动进行能源转型,才能实现经济低碳发展。”汤广福介绍,目前我国能源供应自主度在80%左右,再加上能源结构、资源与负荷逆向分布,都给能源转型带来很大的压力。他强调,国际经验表明能源保供与能源转型不矛盾,换个角度看,转型也是一种保供。需要改变过去100多年的电力系统理论,把传统刚性电力系统变得更为柔性一些,充分挖掘多种资源的灵活性,包括发电侧的灵活性运行、电网侧的时空互补、需求侧动态负荷的灵活性、支撑风光的高比例发展,最终支持电力系统2025年碳达峰、2050年近零排放的目标。
  电力规划设计总院高级顾问徐小东表示,我国“十二五”时期解决了新能源并网送出问题,“十三五”初步解决了新能源消纳问题,“十四五”将重点解决新能源的可靠替代问题。在此背景下,我国亟待升级电力传统调度运行体系。传统调度无法适应源网荷储多项互动的运行需求,需要通过数字化技术提升调度的灵活性,以适应充分电力市场环境下电力系统运行方式的频繁变化。
  构建新型电力系统
  中国作为制造业大国,要发展实体经济,能源的饭碗必须端在自己手里,新型电力系统是清洁低碳、安全高效的现代能源体系的重要组成部分。
  中国电力企业联合会常务副理事长杨昆表示,新型电力系统是在传统电力系统的基础上,顺应碳达峰碳中和要求的系统高级形态,是以新能源发电为主体、以灵活性资源为支撑的具有交直混联和微电网并存的电网形态,是应用先进前沿技术、依托统一电力市场实现能源资源大范围优化配置的基础平台,具有绿色低碳、柔性灵活、互动融合、智能高效、安全稳定的显著特征。因此,新型电力系统建设是一项长期任务,要充分认识构建新型电力系统的长期性、差异性、灵活性和创新性,依据各地资源禀赋,因地制宜构建新型电力系统,大力提升新型电力系统调节能力,保障新能源大规模开发和高效利用。
  中国能源研究会理事长史玉波表示,电力绿色低碳转型大势所趋,势在必行。电力的绿色低碳转型主线还应该是发展,在发展中转型,转型中发展,并且在这个过程中要保持一个相对平衡的态势,要加强技术创新。目前我国已掌握的技术还不能完全支撑我国2060碳中和目标的实现,急需实现重大技术的突破,甚至是一些颠覆性技术的突破。他强调,当前电力在我国经济社会终端用能地位十分关键,保持电力充足供应,涉及能源安全、国计民生,必须牢牢把握住电力安全稳定充足供应的底线。
  中国能源研究会能源政策研究中心主任林卫斌表示,要合理把握能源转型节奏,协同推进能源系统电气化和电力系统低碳化。新能源不能单边冒进,要与能源系统形态变革双轮驱动。未来构建新型电力系统需要分“三步走”:2020-2030年努力推进技术变革、体制机制创新,实现增量替代;2030-2040年初步形成以新能源为主体的新型电力系统,煤电逐渐退出主导地位,非化石能源发电逐渐成为主体能源;2040-2060年新型电力系统逐步成熟,新能源主体地位不断加强,煤电加快退出。
  中国电力企业联合会规划发展部副主任张琳表示,截至2020年底,全国灵活调节电源装机占比18.5%。预计到2025年,抽水蓄能电站装机需达到6200万千瓦,新增火电灵活性改造2亿千瓦,建设不少于3000万千瓦的新型储能,才能满足系统调节需求。然而,目前我国辅助服务成本主要由发电企业分摊,向用户疏导不畅,应尽快明确虚拟电厂等辅助服务市场主体地位和准入条件,设计合理的价格机制,探索建立跨省跨区辅助服务市场机制,推动送受两端辅助服务资源共享。此外,打破省间壁垒,可以充分发挥大电网互联错峰效益,发挥省市间调节资源互补互济优势。
  提升灵活性成关键
  新能源发电的波动性和间歇性要求电力系统必须具备灵活性,新能源大规模应用需要以安全灵活为基础。电力系统要柔性化,以灵活电源建设提升系统灵活性。
  中国华能集团有限公司科技部主任许世森表示,新型电力系统需要灵活性电源支撑,在我国需要煤电作为灵活电源进行支撑,否则很难实现能源安全供应。未来,CCUS(碳捕获、利用与封存)是实现“3060”双碳目标不可或缺的战略性技术,国际的实践证明CCUS技术是可行的。国内研究和实践也显示,我国地质条件具备巨大的封存潜力,随着技术进步,未来CCUS具备可接受的经济性。我国CCUS技术有一定的基础,在大规模全流程工程示范方面与国际先进水平还有差距。
  三峡科技有限责任公司董事长江冰认为,新型电力系统的非传统要素包括电源的分散化、储能的要素化、配网的有源化、氢能的产业化以及交通的电动化。他强调,配网侧和用户侧涌现了大量的新型主体,将发挥重要作用。海量小型、分散的分布式电源接入电力系统,正在改变传统电力系统“电从远方来”的既有格局,逐步实现“电从身边来”。配网侧电源也将参与电网的平衡与调度,输配电网的关系正在发生根本变化。储能作为在电源与负荷之间转变的“自由人”,可增强电力系统的灵活性,成为电力系统平衡不可或缺的第四元素。
  国家电力投资集团战略规划部副主任李鹏预测,未来随着风光电等电源和电动车等新型负荷的快速增长,2030年我国电源侧新能源日内最大波动有可能达到5亿千瓦以上,负荷最大峰谷差有可能超过4.4亿千瓦,届时系统调节的压力会越来越大。要确保电力系统的稳定运行,用户侧必须深度参与系统平衡,同时配电网进一步完善物理架构和运行逻辑,而虚拟电厂将成为未来电力系统平衡的重要组成部分。
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