中國儲能網(wǎng)訊：
文 | 謝雯雯
作者系綠色和平氣候與能源項目主任
又到迎峰度夏時。國家電網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，受持續(xù)高溫影響，6月24—26日，山東、河南、陜西、新疆用電負荷創(chuàng)歷史新高。6月以來，河北、山東、河南、陜西、甘肅、寧夏、新疆等7個省級電網(wǎng)，以及西北電網(wǎng)用電負荷均創(chuàng)歷史新高。隨著高溫天氣持續(xù)和多個區(qū)域復(fù)工復(fù)產(chǎn)進程的進一步推進，中國多省市將面臨更大的電力緊平衡挑戰(zhàn)。
一方面，去年9月席卷全國20多省市的拉閘限電事件以來，能源安全和保障供應(yīng)便占據(jù)電力行業(yè)發(fā)展的有力主導(dǎo)。如今，疊加俄烏沖突、全球能源通脹等國際性事件，中國進一步部署擴大供應(yīng)、穩(wěn)定價格等一系列措施，以“堅決杜絕拉閘限電”再次發(fā)生。
另一方面，“雙碳”作為國家重要戰(zhàn)略的地位并未改變，中國國家主席習(xí)近平在十九屆中央政治局第三十六次集體學(xué)習(xí)時提出，“實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)，不是別人讓我們做，而是我們自己必須要做”，實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是中國進入發(fā)展新階段，順應(yīng)技術(shù)進步、推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。
如何平衡當(dāng)下保障電力供應(yīng)和中長期低碳轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略發(fā)展要求、如何在更長期內(nèi)穩(wěn)筑電力安全保供基礎(chǔ)、如何更穩(wěn)更快更科學(xué)地建設(shè)新型電力系統(tǒng)，是短期內(nèi)出臺強有力的保供措施之外，中國的能源和電力相關(guān)部門面臨的“大考”。
筆者認(rèn)為，一方面，建立新型電力系統(tǒng)與“雙碳”目標(biāo)的本質(zhì)和實現(xiàn)路徑是協(xié)同的，我們應(yīng)該以系統(tǒng)性思維來理解和解決保供問題，不應(yīng)批評單一電源或倚重單一電源進行保供；另一方面，如《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》所提出的，“十四五”是為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)打基礎(chǔ)的關(guān)鍵時期，中國應(yīng)堅持大力發(fā)展多元綠色的靈活性資源、切實提高電力系統(tǒng)的靈活性，為建設(shè)新能源比例逐步提高的新型電力系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。
可再生能源和煤電協(xié)同發(fā)力
以系統(tǒng)性思維實現(xiàn)保供
今年3月，千呼萬喚的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》（下稱《規(guī)劃》）出臺。與以往的五年能源規(guī)劃不同，此次《規(guī)劃》從政策名稱上就反映了中國新時代能源電力系統(tǒng)發(fā)展的指導(dǎo)邏輯——強調(diào)能源體系的“現(xiàn)代化”與系統(tǒng)性思維。
可以說，在今后的電力系統(tǒng)發(fā)展中，可再生能源高質(zhì)量發(fā)展和煤電定位轉(zhuǎn)換將是兩個重要方面，而兩者均貢獻于也得益于安全穩(wěn)定的新型電力系統(tǒng)。
一方面，加快可再生能源“立”的速度需要意識上和體制機制上的轉(zhuǎn)變。
可再生能源將作為未來新型電力系統(tǒng)的主體電源，將在裝機和電量占比上逐步提升。國家電網(wǎng)有限公司的研究提出，可再生能源的發(fā)展應(yīng)從“十三五”主要追求規(guī)模化，過渡至如今統(tǒng)籌考慮整個電力系統(tǒng)的可持續(xù)、安全、高效等目標(biāo)的新階段。
高質(zhì)量發(fā)展可再生能源，首先應(yīng)認(rèn)可其低碳、可再生的綠色屬性對實現(xiàn)電力行業(yè)碳達峰、碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵作用。中國應(yīng)加速部署可再生能源，以更大程度地滿足社會新增電量需求，助力社會經(jīng)濟發(fā)展與碳排放的“脫鉤”。
其次，高質(zhì)量發(fā)展可再生能源，還要求我們清晰認(rèn)識到可再生能源波動性等特性對中國現(xiàn)行電力系統(tǒng)運行帶來技術(shù)性和非技術(shù)性的復(fù)雜挑戰(zhàn)，并積極部署高比例可再生能源接入情境下相應(yīng)的解決方案。
國網(wǎng)能源研究院的研究指出，從成本趨勢來看，新能源發(fā)電總體上即將進入平價上網(wǎng)時代，但從終端用戶側(cè)看，平價利用不但包含發(fā)電成本，還需要考慮可再生能源的利用成本，包括輸配電成本以及為保障系統(tǒng)安全增加的系統(tǒng)成本；而從系統(tǒng)安全方面考慮，高比例新能源并網(wǎng)需要解決系統(tǒng)抗擾動能力降低、電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力不足等問題。
因此，為保障安全、高效、低碳的新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，中國應(yīng)提早布局、發(fā)展適應(yīng)高比例可再生能源電力系統(tǒng)的技術(shù)、商業(yè)模式和市場體制機制，系統(tǒng)性地降低可再生能源的利用成本，并促進可再生能源的消納。
另一方面，針對煤電轉(zhuǎn)型的政策和資金支持仍存在空白。
目前中國電力體系的運行規(guī)則和體制機制是基于以煤電為主體能源的現(xiàn)實而制定，煤電轉(zhuǎn)向保障性、系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源的過程，勢必需要相應(yīng)對電力系統(tǒng)運行規(guī)則、機制體制進行改革。
中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院的研究提出，存量煤電的轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展有著一系列的技術(shù)和政策選擇，但每個選擇也都面臨著不同程度的落地挑戰(zhàn)：在現(xiàn)有的煤電裝機規(guī)模下，選擇提前退役可能造成擱淺煤電資產(chǎn)高至萬億人民幣量級的損失。如果裝機規(guī)模繼續(xù)擴大，則擱淺資產(chǎn)還會增加；而在輔助服務(wù)市場不完備的情況下，煤電的靈活性改造則面臨著靈活性價值無市場付費的問題；清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院和清華BP清潔能源研究與教育中心的研究還指出，對煤電加裝負排放設(shè)施的選項來說，CCS的發(fā)展目前受成本下降速度緩慢的影響較大，而BECCS則受生物質(zhì)資源可用量的限制。
華北電力大學(xué)袁家海教授也曾強調(diào)“煤電高質(zhì)量轉(zhuǎn)型需系統(tǒng)化制度發(fā)力”。他認(rèn)為，目前臨時性資金和短期價格政策支持不足以持續(xù)支撐煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型。此外，他也呼吁需要盡快建設(shè)和形成電力市場機制和電價政策，包括建設(shè)容量成本回收機制、健全輔助服務(wù)市場機制等，用市場化、機制化的手段支撐煤電行業(yè)定位轉(zhuǎn)換。
而任何新路徑的落地和推廣往往需要反復(fù)地驗證與試驗。電力體系的技術(shù)路徑的選擇和其運行規(guī)則、機制體制改革都很難一蹴而就，需要經(jīng)過試點布局和嚴(yán)密論證。這要求相關(guān)政策制定方和執(zhí)行方提前布局，加快試點的推進和體制機制的改革，加速深化各類電力市場的建設(shè)，盡快形成市場化、機制化的解決方案，以推進可再生能源高質(zhì)量發(fā)展和煤電的定位轉(zhuǎn)換。
大力發(fā)展多元低碳靈活性資源
才是長久之計
除推進可再生能源和煤電未來的高質(zhì)量發(fā)展外，為建設(shè)安全、高效、低碳的新型電力系統(tǒng)，并適應(yīng)未來高比例可再生能源接入的電力體系，學(xué)界和業(yè)界普遍認(rèn)為，提高系統(tǒng)靈活性將成為中國電力體系發(fā)展的關(guān)鍵之一。
國海證券的行業(yè)研究則指出，調(diào)峰能力不足已成為新能源發(fā)電消納受限的主要因素。根據(jù)其對西北能監(jiān)局的主要省份棄風(fēng)棄光原因統(tǒng)計的整理分析，相較于2015年傳輸能力受限這一原因，2020年因調(diào)峰能力不足導(dǎo)致的棄風(fēng)棄光占比明顯上升，后者導(dǎo)致的棄風(fēng)棄光占比在寧夏、青海、新疆等省超過90%。
據(jù)《中國能源報》報道，截至2020年底，全國靈活調(diào)節(jié)電源占比達到18.5%。而《十四五現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，到2025年，靈活調(diào)節(jié)電源占比達到24%左右。
中國經(jīng)常出現(xiàn)政策目標(biāo)定底線，實際超預(yù)期完成目標(biāo)的情況。截至2022年5月，中國可再生能源發(fā)電裝機已超11億千瓦，除去常規(guī)水電和抽水蓄能，風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等新能源發(fā)電裝機已超過7億千瓦。參考“十四五”期間眾多省份提出的可再生能源裝機目標(biāo)，多方專家預(yù)測，中國政府提出的在2030年實現(xiàn)12億千瓦以上的風(fēng)光裝機目標(biāo)很有可能提早達成，甚至在“十四五”期間就可能實現(xiàn)。這意味著，電力系統(tǒng)也需要相應(yīng)地加速提升靈活調(diào)節(jié)能力。
電力系統(tǒng)靈活性的提升可以從源網(wǎng)荷儲多方面入手是學(xué)界和業(yè)界的普遍共識。華北電力大學(xué)的袁家海和張凱提出，在近中期，儲能和需求響應(yīng)的發(fā)展不足以支撐高比例的可再生能源電力系統(tǒng)的情況下，煤電運行靈活性改造成為2021~2030年電力系統(tǒng)脫碳過渡時期的重要靈活性資源。國家能源局則提出，未來五年將大力推動煤電“三改”，其中2022年將實現(xiàn)超過2.2億千瓦的煤電改造規(guī)模。
不過，值得注意的是，光依靠煤電靈活性改造是無法完全滿足未來新型電力系統(tǒng)的靈活性需求的。上述清華氣研院和清華BP中心的研究指出，當(dāng)波動性可再生能源占比較低時，電力系統(tǒng)主要依靠煤電靈活性運行和區(qū)域間電網(wǎng)互聯(lián)互濟即可有效消納；但當(dāng)波動性可再生能源占比繼續(xù)提升，需要新建大量的儲能設(shè)施來解決電力系統(tǒng)的靈活性問題。研究中不同情景結(jié)果均表明，當(dāng)波動性可再生能源發(fā)電量占比達到約30%時，是儲能技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的臨界點，按照研究預(yù)測，這一時期可能出現(xiàn)在2030-2035年左右。
因此，“十四五”期間，中國應(yīng)大力發(fā)展多元、低碳的靈活性資源和配套體制機制，切實提高電力系統(tǒng)靈活性，為電力行業(yè)“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)和未來以可再生能源為主的新型電力系統(tǒng)建設(shè)打下良好基礎(chǔ)，貢獻于保障電力系統(tǒng)的長期安全。
政策建議
國家能源政策制定及規(guī)劃有關(guān)部門應(yīng)抓住“十四五”這個為未來新型電力系統(tǒng)建設(shè)打基礎(chǔ)的時間窗口，堅持“雙碳”目標(biāo)協(xié)同、能源系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略定力。
“十四五”期間，中國應(yīng)大力發(fā)展多元、低碳的靈活性資源，助力可再生能源的高質(zhì)量發(fā)展以滿足社會新增電量，也應(yīng)重視電力市場機制的建設(shè)和各類機制體制的深化改革，為新能源比例逐步提高的新型電力系統(tǒng)的建設(shè)打下良好基礎(chǔ)。
主管部門需警惕倚重煤電保供的傳統(tǒng)思維，應(yīng)以系統(tǒng)性、全局性思維來解決保供問題，在推進輔助服務(wù)市場和容量市場等相關(guān)機制的落地和完善的同時，盡快規(guī)劃不同梯次、不同類型的煤電轉(zhuǎn)型路徑和實施機制，推動煤電在電力系統(tǒng)中的定位轉(zhuǎn)換。
參考資料：
1. 央視新聞，受持續(xù)高溫影響 多地電網(wǎng)負荷大幅攀升，2022-06-28
2. 中國政府網(wǎng)，李克強在云南考察時強調(diào)：上下齊心協(xié)力 加大市場主體紓困力度 切實穩(wěn)就業(yè)?；久裆?，2022-05-19
3. 人民網(wǎng)，習(xí)近平：實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，不是別人讓我們做，而是我們自己必須要做，2022-05-23
4. 國家發(fā)展改革委，國家發(fā)展改革委 國家能源局關(guān)于印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》的通知2022-03-22
5. 陳國平, 董昱, 梁志峰. 能源轉(zhuǎn)型中的中國特色新能源高質(zhì)量發(fā)展分析與思考[J]. 中國電機工程學(xué)報, 2020, 40(17): 5493?5506
6. 黃碧斌, 張運洲, & 王彩霞. (2020). 中國 “十四五” 新能源發(fā)展研判及需要關(guān)注的問題. 中國電力, 53(1).
7. 張小麗，崔學(xué)勤，王克，等．中國煤電鎖定碳排放及其對減排目標(biāo)的影響 [J]．中國人口·資源與環(huán)境 2020,20（8）：31-41
8. 李政, 陳思源, 董文娟, 等. 碳約束條件下電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑研究 [J]. 中國電機工程學(xué)報, 2021, 41(12): 3987–4001
9. 袁家海：煤電高質(zhì)量轉(zhuǎn)型需系統(tǒng)化制度發(fā)力，2022-06-09
10. 國海證券，儲能報告系列之一：從調(diào)峰、調(diào)頻角度看我國電化學(xué)儲能需求空間，2022-01-21
11. 中國能源報，5年要增3倍，靈活性電源比重目標(biāo)該咋干？，2022-04-14
12. 國家能源局，我國可再生能源發(fā)電總裝機突破11億千瓦，2022-06-24
13. 袁家海,張凱."碳中和"目標(biāo)下,新型電力系統(tǒng)中常規(guī)煤電退出路徑研究[J].中國能源,2021,43(6):19-26.
14. 國家能源局，全國煤電三改聯(lián)動典型案例和技術(shù)推介會在北京召開，2022-04-25
15. 李政, 陳思源, 董文娟, 等. 碳約束條件下電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑研究 [J]. 中國電機工程學(xué)報, 2021, 41(12): 3987–4001
