煤炭?jī)r(jià)格的暴漲，導(dǎo)致火電廠生產(chǎn)積極性不高，造成今年局部地區(qū)出現(xiàn)電力供應(yīng)緊張的局面，而其根本原因還是風(fēng)、光發(fā)電對(duì)用電需求調(diào)節(jié)能力不強(qiáng)。目前人類還不具備電網(wǎng)側(cè)超大規(guī)模的儲(chǔ)能能力，大部分電網(wǎng)設(shè)計(jì)都是現(xiàn)發(fā)現(xiàn)用，發(fā)電量和輸出量要相匹配。
本文作者系盤古智庫高級(jí)研究員周濟(jì)，盤古智庫研究員牛站奎，文章首發(fā)于“新華財(cái)經(jīng)”。
在控碳、不控能這一核心理念的指導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的核心路徑是提高新能源在能源消費(fèi)中的占比，同時(shí)降低化石能源的消費(fèi)比例。盡快形成以新能源消費(fèi)為主，化石能源消費(fèi)為輔的新的能源消費(fèi)格局。其重頭戲是大力發(fā)展“風(fēng)、光”等新能源以代替火電等傳統(tǒng)能源，畢竟現(xiàn)階段化石能源排放的二氧化碳大約還占我國(guó)溫室氣體排放總量的72%。
所以在政策的指引下，以“風(fēng)、光”為代表的清潔能源發(fā)電快速發(fā)展。2010年，清潔能源發(fā)電量占全國(guó)全年發(fā)電量的17%，煤電發(fā)電量占全國(guó)全年發(fā)電量的74%，截至2020年底，清潔能源發(fā)電量占全國(guó)全年發(fā)電量的32%，煤電發(fā)電量占全國(guó)全年發(fā)電量的61%。近兩年，中央要求各地風(fēng)電、光電積極并網(wǎng)，應(yīng)并盡并，同時(shí)關(guān)閉了一些火電機(jī)組，風(fēng)光發(fā)電的裝機(jī)總量、并網(wǎng)量和實(shí)際發(fā)電量都快速增加。
從總體裝機(jī)容量上看，我國(guó)的發(fā)電能力都是很強(qiáng)的。但是今年局部地區(qū)還是出現(xiàn)了電力供應(yīng)緊張的局面，第三季度更為嚴(yán)重，多地出現(xiàn)居民區(qū)拉閘限電的情況。部分原因是煤炭?jī)r(jià)格的暴漲，導(dǎo)致火電廠生產(chǎn)積極性不高，根本原因還是風(fēng)、光發(fā)電對(duì)用電需求調(diào)節(jié)能力不強(qiáng)。目前人類還不具備電網(wǎng)側(cè)超大規(guī)模的儲(chǔ)能能力，大部分電網(wǎng)設(shè)計(jì)都是現(xiàn)發(fā)現(xiàn)用，發(fā)電量和輸出量要相匹配。風(fēng)電和光電受自然條件的限制在很多時(shí)候無法保證發(fā)電量按照實(shí)際需求穩(wěn)定輸出，供電多了電網(wǎng)承受不住，供應(yīng)少了，滿足不了用電需求。這就導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)峰出現(xiàn)困難，進(jìn)而出現(xiàn)裝機(jī)容量有，但是需要的時(shí)候發(fā)不出來電的情況。而火力發(fā)電最大的優(yōu)勢(shì)就是能夠根據(jù)電網(wǎng)需求控制調(diào)整發(fā)電能力，所以在今年電力緊張的時(shí)候，中央會(huì)出臺(tái)火電機(jī)組“應(yīng)發(fā)盡發(fā)”的政策。截至2021年8月份，火力發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電總量的比例上升到71.85%。由此可以看出，在電力供應(yīng)中，尤其是電力調(diào)峰時(shí)，新能源的調(diào)峰能力還比較弱，還得依靠火電。
即使有再多的問題，短期內(nèi)我們還是要大力發(fā)展風(fēng)光能源。首先，發(fā)展新能源增加新能源在能源消費(fèi)中的比重是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)最有效的途徑。中國(guó)地域遼闊，“風(fēng)光”資源豐富，有潛力布設(shè)大規(guī)模集中式“風(fēng)光”發(fā)電場(chǎng)。而除了大規(guī)模發(fā)展風(fēng)光發(fā)電之外，還沒有一個(gè)更好的方式來大量的替代化石能源。同時(shí)，風(fēng)光發(fā)電的全產(chǎn)業(yè)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟和完備，發(fā)電成本出現(xiàn)大幅下降。其次，風(fēng)電和光電成功取代火力發(fā)電的供電主體地位的關(guān)鍵是供電的穩(wěn)定性，隨著技術(shù)的進(jìn)步這些問題應(yīng)該會(huì)逐步解決。可以看出，風(fēng)光發(fā)電是否可以穩(wěn)定、按需的輸出，是其能否成為主流能源的一個(gè)核心關(guān)口。當(dāng)然，最好的狀態(tài)是新能源發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、按需輸出，或者我們有能力在發(fā)電多的時(shí)候把電存起來，留到發(fā)電量不足的時(shí)候使用。
要有效解決這種問題，著力點(diǎn)在儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)的建設(shè)。
儲(chǔ)能技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度上彌補(bǔ)了風(fēng)電與光電供應(yīng)不穩(wěn)定的劣勢(shì)。風(fēng)力與太陽能發(fā)的電一部分直接通過電網(wǎng)被消耗掉，一部分儲(chǔ)存起來，在用電高峰期把這部分電釋放出來，以達(dá)到調(diào)峰的目的。這樣就可以把火電供應(yīng)控制在一定的水平，隨著風(fēng)力與太陽能發(fā)電裝機(jī)量的提升，火電裝機(jī)量會(huì)實(shí)現(xiàn)平緩的下降，從而避免出現(xiàn)像今年火力發(fā)電量上下劇烈波動(dòng)的情況。所以，要大力發(fā)展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，綜合利用電化學(xué)儲(chǔ)能、抽水蓄能、“液態(tài)陽光”（包括清潔能源制氫）等多種儲(chǔ)能手段。目前大規(guī)模投資電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能場(chǎng)的成本還比較高，但是隨著規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)的發(fā)展，成本已經(jīng)在快速降低。
在發(fā)展儲(chǔ)能的同時(shí)，也要加快智能電網(wǎng)建設(shè)的速度。目前電網(wǎng)只能承受15%左右的非穩(wěn)定電源。在大規(guī)模儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)困難的情況下，提高電網(wǎng)的非穩(wěn)定電源承載能力是尤為重要的。因此，要建設(shè)新型電力系統(tǒng)，提升電力系統(tǒng)的靈活性與穩(wěn)定性，在抗非穩(wěn)定供電方面具有更加出色的表現(xiàn)，以承受風(fēng)光不穩(wěn)定發(fā)電對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊?！?
