中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2020年10月22日，綠色和平與華北電力大學(xué)袁家海教授研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合發(fā)布了有關(guān)中國(guó)低碳能源轉(zhuǎn)型的最新研究成果《中國(guó)電力系統(tǒng)靈活性的多元提升路徑研究》（以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》）?！秷?bào)告》認(rèn)為僅依靠煤電機(jī)組靈活性改造無(wú)法滿足電力系統(tǒng)的靈活性需求，進(jìn)而會(huì)影響到實(shí)現(xiàn)2030年碳達(dá)峰和2060年碳中和的國(guó)家承諾。
靈活性不足制約低碳轉(zhuǎn)型
《報(bào)告》認(rèn)為，隨著可再生能源滲透率的不斷提升，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨巨大挑戰(zhàn)，電力系統(tǒng)靈活性不足制約可再生能源消納的問(wèn)題尚未得到根本性解決。2016-2018年間，中國(guó)棄風(fēng)和棄光電量共計(jì)1389億千瓦時(shí)，相當(dāng)于3000萬(wàn)千瓦煤電廠一年的發(fā)電量，對(duì)應(yīng)約350億元燃煤成本和4000萬(wàn)噸二氧化碳排放。
即使全額保障性收購(gòu)等強(qiáng)制性政策的實(shí)施使棄風(fēng)和棄光量較之前有明顯改善，但2019年的棄風(fēng)和棄光總量仍高達(dá)215億千瓦時(shí)，相當(dāng)于450萬(wàn)千瓦煤電廠一年的發(fā)電量，對(duì)應(yīng)約50億元燃煤成本和600萬(wàn)噸二氧化碳排放。
《報(bào)告》指出，在目前中國(guó)的電力規(guī)劃中，電源側(cè)的靈活性資源配置落后于可再生能源的發(fā)展速度，現(xiàn)存煤電機(jī)組靈活性改造仍有較大空間，中國(guó)新能源資源富集地區(qū)具有調(diào)節(jié)性能的水電、抽水蓄能和燃?xì)怆娬镜褥`活電源比重不足。
綠色和平氣候與能源項(xiàng)目主任李丹青表示：“在2019年全國(guó)非化石能源發(fā)電量占比32.6%的情況下，電力系統(tǒng)就已經(jīng)普遍面臨并網(wǎng)難、消納難、調(diào)度難等問(wèn)題，這說(shuō)明中國(guó)以煤電為主的電力系統(tǒng)還沒(méi)有為可再生能源的有效接入做好轉(zhuǎn)型準(zhǔn)備，無(wú)法適應(yīng)未來(lái)可再生能源裝機(jī)占比逐年上升的趨勢(shì)。”
煤電靈活性改造的局限性
《報(bào)告》以吉林省為例，分析了可再生能源消納的解決方案。吉林省煤電機(jī)組冗余，并且缺乏調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的火電機(jī)組。相比于僅進(jìn)行煤電機(jī)組靈活性改造，《報(bào)告》認(rèn)為加入氣電、儲(chǔ)能和需求響應(yīng)多種靈活性資源可以為電力系統(tǒng)提供更多的調(diào)節(jié)能力，且棄風(fēng)電量將可減少39.9%，煤電啟停次數(shù)和啟停成本分別下降27.2%和25.0%。
雖然煤電機(jī)組有較大的靈活性改造空間，但隨著高比例可再生能源的發(fā)展，煤電靈活性改造的成本、頻繁啟停的成本以及相應(yīng)的環(huán)境影響，將使得煤電機(jī)組靈活性改造的長(zhǎng)遠(yuǎn)作用受限，甚至?xí)Ц唠娏ο到y(tǒng)的總體供電成本，不利于電力系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型。
“事實(shí)上，要想從根本上解決可再生能源與傳統(tǒng)煤電在電力系統(tǒng)中的矛盾，不能完全寄希望于現(xiàn)有煤電機(jī)組的靈活性改造。由于種種原因，十三五原定的2.2億千瓦煤電改造目標(biāo)，至今只落實(shí)了四分之一?！崩畹で嘟忉尩?，“從中長(zhǎng)期來(lái)看，由于煤電的靈活性改造技術(shù)、成本投入和環(huán)境影響等方面存在局限性，繼續(xù)增加煤電裝機(jī)將會(huì)推高常規(guī)機(jī)組的最小開(kāi)機(jī)出力，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的向下靈活調(diào)節(jié)能力不足，不利于高比例可再生能源的消納，也不利于中國(guó)在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)?！?
系統(tǒng)靈活性提升的路徑
《報(bào)告》研究團(tuán)隊(duì)作者之一的袁家海教授認(rèn)為，要打破當(dāng)前僵化的電力市場(chǎng)分配格局，關(guān)鍵是挖掘當(dāng)前各類靈活性資源的潛力，以新的電力規(guī)劃理念引導(dǎo)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”靈活性資源發(fā)展的協(xié)調(diào)統(tǒng)一?！坝行W美國(guó)家的靈活性電源占比已經(jīng)超過(guò)30%，而我國(guó)的靈活性電源目前只是6%，有相當(dāng)大的資源潛力尚未被發(fā)掘和調(diào)配。”
除了要發(fā)揮現(xiàn)有火電的靈活性潛力，還要提高現(xiàn)有輸電通道的利用率，強(qiáng)化省際間電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)，發(fā)揮特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，重組電網(wǎng)格局，減少因電網(wǎng)阻塞而產(chǎn)生的額外靈活性需求。通過(guò)電價(jià)引導(dǎo)電力需求側(cè)的負(fù)荷特性，實(shí)現(xiàn)更好的用戶側(cè)靈活性調(diào)節(jié)效果。同時(shí)要重視儲(chǔ)能在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的應(yīng)用。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，煤電裝機(jī)規(guī)模勢(shì)必要進(jìn)行合理控制，同時(shí)著重發(fā)展氣電、儲(chǔ)能、需求響應(yīng)等多種靈活性資源，促進(jìn)煤電與可再生能源的協(xié)調(diào)有序發(fā)展。與電網(wǎng)系統(tǒng)靈活性能力提升一起發(fā)展的，還有完善的電力市場(chǎng)機(jī)制。只有公平的靈活性補(bǔ)償機(jī)制，才能激勵(lì)更多的靈活性資源發(fā)展。
