3月15日,中央財經(jīng)委員會第九次會議在京召開。會議研究了促進(jìn)平臺經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展問題和實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的基本思路和主要舉措,其中指出,要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實施可再生能源替代行動,深化電力體制改革,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
那么,究竟什么是新型電力系統(tǒng)?如何構(gòu)建新型電力系統(tǒng)?對電力系統(tǒng)的重要平臺電網(wǎng)來說,將遇到哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)?對此,《能源高質(zhì)量發(fā)展》專訪了清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院科研管理部主任呂嵐春,分享他對上述問題的見解。
(呂=呂嵐春,能=能源高質(zhì)量發(fā)展)
能:新型電力系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)包含哪些方面的問題,或者說新型電力系統(tǒng)應(yīng)具有哪些特征?
呂:新型電力系統(tǒng)建設(shè)在物理系統(tǒng)方面,應(yīng)包括源網(wǎng)荷儲各部分建設(shè);在信息物理融合方面,要建設(shè)支撐源網(wǎng)荷儲靈活互動的數(shù)字孿生智慧電網(wǎng);在體制機(jī)制方面,應(yīng)包括促進(jìn)高比例可再生能源消納的政策、機(jī)制和市場建設(shè)。
新型電力系統(tǒng)的主要特征包括:源端更高比例新能源接入、電網(wǎng)更靈活可靠配置資源、負(fù)荷端多元互動。
能:實現(xiàn)高比例可再生能源發(fā)電消納和接入,需要具備哪些要素?
呂:實現(xiàn)高比例可再生能源接入和消納是系統(tǒng)性問題,需要技術(shù)、方案、機(jī)制協(xié)同發(fā)揮作用。概括地講,需要以下四方面要素:
一是源端實現(xiàn)可再生能源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃,做好中長期統(tǒng)籌,避免將消納矛盾堆積到運(yùn)行階段;
二是電網(wǎng)需要具備更高的彈性和多樣化的運(yùn)行方式,包括對潮流雙向流動和各類資源智慧控制能力等;
三是需要更多的儲能和負(fù)荷側(cè)靈活性資源,通過需求響應(yīng)實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻的能力;
四是需要適應(yīng)高比例可再生能源發(fā)展的政策、機(jī)制和市場,促進(jìn)可再生能源良性發(fā)展。
能:在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)層面,能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的實質(zhì)是什么?如何理解二者之間的關(guān)系?
呂:能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征,包括物理層多種能源互通共濟(jì)、信息層信息物理系統(tǒng)深度融合和價值層創(chuàng)新能源運(yùn)營模式。在諸多一次、二次能源中,電能因具有清潔高效、終端使用便捷、與信息技術(shù)關(guān)聯(lián)緊密等特征,在諸多能源類型中起到了樞紐作用。在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中,為實現(xiàn)不斷提升可再生能源比重的目標(biāo),除了電力系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)節(jié)的智能化與數(shù)字化之外,更需要多元能源的有效互聯(lián)和高效利用,以實現(xiàn)更大范圍的可再生能源消納和利用。因此,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心。
在未來的規(guī)劃中,需要將能源互聯(lián)網(wǎng)的核心概念和技術(shù)融入新型電力系統(tǒng),從而構(gòu)建以電力為中心的新一代能源體系。
能:作為能源、信息流的聚合平臺,電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)如何理解其在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中的重要性和未來的功能定位?
呂:因為電能在諸多能源類型中具有比較優(yōu)勢,電網(wǎng)也具有廣泛的覆蓋層面和強(qiáng)大的樞紐作用,所以,作為能源、信息流聚合平臺的電網(wǎng),在新型電力系統(tǒng)乃至能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中都將是核心樞紐和承載平臺。這一樞紐和平臺,不僅是電力傳輸配給的基礎(chǔ)設(shè)施,也是信息傳遞網(wǎng)絡(luò)和提供多元服務(wù)的平臺,將以極高的可靠性運(yùn)行水平,保障社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)健運(yùn)行??梢?,電網(wǎng)作為國家安全的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施之一,未來將起到能源輸配、信息傳遞和服務(wù)平臺的廣泛作用。
能:在構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系的道路上,需要面臨哪些制約因素?
呂:根據(jù)行業(yè)的熱議,主要制約因素主要來自三個方面:
一是當(dāng)前電力系統(tǒng)呈現(xiàn)高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備的“雙高”特征,系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量持續(xù)下降,調(diào)頻、調(diào)壓能力不足,系統(tǒng)安全穩(wěn)定的機(jī)制亟待優(yōu)化,以解決清潔化轉(zhuǎn)型發(fā)展與保障系統(tǒng)安全之間的矛盾。
二是未來將逐步成為主力電源的風(fēng)電和太陽能發(fā)電具有隨機(jī)性、波動性,發(fā)電能力保障性下降,而近年來我國用電需求呈現(xiàn)冬、夏“雙峰”特征,峰谷差不斷擴(kuò)大,電力保障供應(yīng)的難度逐年加大,如何實現(xiàn)復(fù)雜場景下的源荷平衡成為運(yùn)行的主要矛盾。
三是為適應(yīng)“雙高” “雙峰”形勢下的新能源并網(wǎng)和消納,電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)的建設(shè)和運(yùn)營成本都將增加,加之我國新能源資源與需求逆向分布將帶來更高的開發(fā)和運(yùn)輸成本,都表明我國需要建立有效的市場體系,并需要結(jié)合監(jiān)管機(jī)制,著力疏導(dǎo)能源供需全鏈條的成本矛盾。
此外,電源與電網(wǎng)規(guī)劃統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不夠,電力系統(tǒng)平衡能力、調(diào)節(jié)控制能力不足,電力裝備支撐能力不足,電力系統(tǒng)基礎(chǔ)理論體系亟待提升等,都是需要考量的因素。
能:可再生能源在未來發(fā)展中,將對市場有多少依賴程度?
呂:電力能源系統(tǒng)從管制模式走向市場模式,是國際電力發(fā)展史上的重的經(jīng)驗。在未來,可再生能源的發(fā)展不僅需要政策引導(dǎo),更需要市場發(fā)揮決定性作用。以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是源荷雙端不確定性顯著增強(qiáng)的系統(tǒng),傳統(tǒng)的計劃式電價難以適應(yīng),需要以有效的市場和價格機(jī)制,引導(dǎo)整個系統(tǒng)良性發(fā)展。
能:在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中,如何理解儲能的重要性及其短板?
呂:作為靈活可控的調(diào)節(jié)資源,儲能能夠在較大程度上降低源荷的不確定性,對促進(jìn)新能源消納、提高新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等具有重要作用,被視為未來電力系統(tǒng)發(fā)展的革命性因素。
目前,儲能的發(fā)展尚存在自身技術(shù)指標(biāo)、安全水平與電網(wǎng)系統(tǒng)級應(yīng)用要求不匹配,及成本偏高、未具備大規(guī)模推廣應(yīng)用的條件等核心問題,需要在未來尋求突破。
能:構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的過程中,如何確?;茉磁c可再生能源的穩(wěn)健與公平替代?
呂:新型電力系統(tǒng)的中長期建設(shè)目標(biāo),應(yīng)當(dāng)是建立以新能源為電量供應(yīng)主體,以火電機(jī)組、大型水電機(jī)組及抽水蓄能機(jī)組、規(guī)模化儲能系統(tǒng)以及可調(diào)節(jié)負(fù)荷需求響應(yīng)等作為系統(tǒng)快速調(diào)節(jié)資源的電力系統(tǒng)。因此,以煤炭為主的化石能源將在過渡過程中發(fā)揮“壓艙石”作用,從而保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和清潔化轉(zhuǎn)型發(fā)展。
要保障過渡過程平穩(wěn)有序,一方面要科學(xué)做好各類能源發(fā)展規(guī)劃,嚴(yán)控新建火電項目;另一方面要做好存量資源的轉(zhuǎn)型發(fā)展,發(fā)揮好火電機(jī)組在調(diào)峰調(diào)頻、保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和極端條件下能源供應(yīng)安全等方面的作用。