碳達(dá)峰、碳中和催生以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)加速構(gòu)建，為未來(lái)新能源跨越式增長(zhǎng)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。據(jù)國(guó)網(wǎng)能源研究院預(yù)計(jì)，到2030年，新能源將成為我國(guó)第一大裝機(jī)電源。
但新能源高比例增長(zhǎng)帶來(lái)的系統(tǒng)成本上升、發(fā)電出力不穩(wěn)定，將使得電力平衡保障矛盾愈發(fā)突出。加之清潔低碳轉(zhuǎn)型背景下，我國(guó)煤電定位如何轉(zhuǎn)型等問(wèn)題，也將成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的重大課題。
在此背景下，能源安全可靠、經(jīng)濟(jì)可行和綠色低碳三大目標(biāo)應(yīng)如何統(tǒng)籌兼顧？圍繞這一話題，近日，國(guó)網(wǎng)能源研究院院長(zhǎng)張運(yùn)洲接受了《中國(guó)城市能源周刊》記者專訪。
文 | 本報(bào)記者 張金夢(mèng)
2030年新能源有望
成我國(guó)第一大裝機(jī)電源
中國(guó)城市能源周刊：碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)要求下，“十四五”時(shí)期，我國(guó)新能源發(fā)展將呈現(xiàn)哪些新趨勢(shì)、新特點(diǎn)？
張運(yùn)洲：當(dāng)前，我國(guó)已建成世界最大的清潔發(fā)電體系。截至今年7月，我國(guó)非化石能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模已超過(guò)10億千瓦，其中，風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模共為5.6億千瓦。
就當(dāng)前來(lái)看，我國(guó)新能源新增裝機(jī)布局呈現(xiàn)進(jìn)一步向負(fù)荷集中的“三華”（華北、華東、華中）地區(qū)傾斜特點(diǎn)。其中，今年1—7月，“三華”地區(qū)新能源新增裝機(jī)容量2117萬(wàn)千瓦，占比達(dá)到80%，未來(lái)還將進(jìn)一步擴(kuò)大。
伴隨新能源發(fā)展步入平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代，“十四五”時(shí)期，我國(guó)新能源裝機(jī)有望翻番，逐步實(shí)現(xiàn)增量替代。
預(yù)計(jì)到2025年，我國(guó)新能源發(fā)電裝機(jī)有望突破10億千瓦，裝機(jī)占比約30%，發(fā)電量占比約18%；預(yù)計(jì)2030年，新能源裝機(jī)占比將超過(guò)40%，有望成為我國(guó)第一大裝機(jī)電源，發(fā)電量突破23%。
在電力碳排放達(dá)峰前（預(yù)計(jì)2028年達(dá)峰），以新能源為代表的非化石能源發(fā)電將是增量替代主體；2030年后，新能源發(fā)電仍將保持快速增長(zhǎng)，逐步成為存量替代。
此外，“十四五”時(shí)期，分布式光伏發(fā)展將提速，在新能源分布式開(kāi)發(fā)空間大的中東部地區(qū)將進(jìn)一步推動(dòng)新能源就近利用。
系統(tǒng)性成本與電力平衡是兩大“攔路虎”
中國(guó)城市能源周刊：新能源電力的平價(jià)上網(wǎng)，對(duì)于電力供應(yīng)成本有何影響？
張運(yùn)洲：相關(guān)國(guó)際實(shí)踐表明，新能源電量滲透率超過(guò)15%后，即會(huì)引發(fā)電源、電網(wǎng)系統(tǒng)成本的大幅上升，這也是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)面臨的一大難題。
以德國(guó)為例，在近20年時(shí)間里，德國(guó)居民電價(jià)上漲了近90%，平均銷售電價(jià)上漲了23%；英國(guó)近15年居民電價(jià)上漲了60%，平均銷售電價(jià)上漲了51%。國(guó)外經(jīng)驗(yàn)表明，盡管新能源發(fā)電自身成本持續(xù)下降、可實(shí)現(xiàn)平價(jià)，但其引發(fā)的系統(tǒng)性成本將大幅度升高。
就國(guó)內(nèi)而言，未來(lái)，伴隨著風(fēng)電和光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步與初始投資成本持續(xù)下降，發(fā)電成本也將進(jìn)一步下降。預(yù)計(jì)到2025年，陸上風(fēng)電度電成本將下降到0.3元/千瓦時(shí)，海上風(fēng)電度電成本為0.47元/千瓦時(shí)，光伏發(fā)電度電成本0.29元/千瓦時(shí)，光熱發(fā)電度電成本0.85元/千瓦時(shí)。
總體來(lái)看，“十四五”初期，陸上風(fēng)電和光伏發(fā)電成本總體低于燃煤發(fā)電，光伏發(fā)電成本低于陸上風(fēng)電；“十四五”末期，海上風(fēng)電、光熱發(fā)電成本仍然較高。
但要注意到，盡管近年來(lái)，新能源本身成本不斷下降，為了保障電力平衡以及電力調(diào)節(jié)的需要，保障電力安全穩(wěn)定運(yùn)行，仍需要建設(shè)大量抽水蓄能或新型儲(chǔ)能等提高電力平衡能力。同時(shí)為滿足新能源利用率，電網(wǎng)主網(wǎng)架需要進(jìn)一步擴(kuò)張，電力供應(yīng)成本相應(yīng)也會(huì)提升。
從中長(zhǎng)期來(lái)看，建議引入“新能源等效上網(wǎng)電價(jià)”的概念，將系統(tǒng)成本顯性化，真實(shí)反映新能源高比例滲透后引起的成本變化。與此同時(shí)，為統(tǒng)籌好新能源系統(tǒng)成本上升與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，建議不斷優(yōu)化新能源開(kāi)發(fā)規(guī)模、布局和時(shí)序；完善系統(tǒng)成本疏導(dǎo)機(jī)制，充分利用有效市場(chǎng)和政府力量，形成科學(xué)成本分?jǐn)倷C(jī)制，保障電力系統(tǒng)各主體的合理權(quán)利。
中國(guó)城市能源周刊：未來(lái)，新能源成為我國(guó)電源裝機(jī)主體，新能源發(fā)電出力不穩(wěn)定導(dǎo)致的電力難平衡問(wèn)題如何解決？
張運(yùn)洲：新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性特征，其發(fā)出電力在負(fù)荷高峰期往往遠(yuǎn)低于裝機(jī)規(guī)模，致使負(fù)荷高峰時(shí)段的電力平衡難以保障，這也是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的第二大難題。
特別是僅依靠分布式能源難以滿足新增電力的需求。以國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)的中東部地區(qū)分布式新能源發(fā)展為例，其開(kāi)發(fā)潛力為9億千瓦，可提供1-1.2萬(wàn)億千瓦時(shí)電量，但僅能滿足中東部2030年全部用電需求的15-20%。
為解決這一難題，可采取組合措施。在推動(dòng)分布式新能源發(fā)展的同時(shí)，加快發(fā)展海上風(fēng)電，并通過(guò)本地其他電源和跨區(qū)受入清潔電力的方式解決電力供需缺口問(wèn)題。
未來(lái)，要進(jìn)一步破解新能源裝機(jī)大幅攀升帶來(lái)的電力系統(tǒng)可靠性與電力供應(yīng)保障問(wèn)題，應(yīng)盡快明確新能源對(duì)電網(wǎng)支撐的功能定位，引導(dǎo)新能源從單一的電量供給向與各類電源協(xié)同運(yùn)行轉(zhuǎn)型；加快電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)；加快分布式光伏與電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃，盡快出臺(tái)推動(dòng)海上風(fēng)電發(fā)展的相關(guān)政策。
未來(lái)十年煤電裝機(jī)、發(fā)電量仍有增長(zhǎng)空間
中國(guó)城市能源周刊：構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)大勢(shì)下，煤電有何出路？
張運(yùn)洲：在電力行業(yè)加快低碳轉(zhuǎn)型過(guò)程中，煤電發(fā)展?fàn)幾h一直較大。預(yù)計(jì)到2060年，新能源裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到45億千瓦左右，其中，風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模將超20億千瓦，光伏裝機(jī)規(guī)模將接近26億千瓦。
盡管未來(lái)新能源裝機(jī)將大規(guī)?？缭绞皆鲩L(zhǎng)，但短時(shí)期內(nèi)其仍無(wú)法滿足全社會(huì)新增電量需求。“十四五”“十五五”期間，一方面持續(xù)推進(jìn)水電、核電等電源的建設(shè)，另一方面煤電裝機(jī)與電量仍有一定增長(zhǎng)空間。
預(yù)計(jì)到“十五五”后期，煤電裝機(jī)容量將會(huì)穩(wěn)定在12.5億千瓦左右。隨后煤電發(fā)電量將逐年下降，2030年前，煤電發(fā)電量逐步達(dá)峰并進(jìn)入峰值平臺(tái)期。
為統(tǒng)籌考慮能源發(fā)展與能源安全、降碳的關(guān)系，“十四五”時(shí)期，建議煤電發(fā)展按照增容控量思路，保障煤電調(diào)節(jié)性與保供性，逐步控制其電量供應(yīng)；同時(shí)要加速推進(jìn)煤電加裝CCUS，并將其作為重大脫碳技術(shù)集中攻關(guān)；未來(lái)，將CCUS與生物質(zhì)發(fā)電、氫能聯(lián)合應(yīng)用，推進(jìn)負(fù)排放工程規(guī)模化；其次要推動(dòng)出臺(tái)鼓勵(lì)煤電機(jī)組作為應(yīng)急備用電源的支持政策。結(jié)合容量市場(chǎng)，解決該類機(jī)組的生存問(wèn)題，確保在極端場(chǎng)景下發(fā)揮托底保供作用。
