中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:當(dāng)前,我國(guó)正在加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系。電力系統(tǒng)新能源占比不斷提高,由于新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性特征,系統(tǒng)的綜合調(diào)節(jié)能力是影響新能源發(fā)展與消納的關(guān)鍵,迫切需要完善相關(guān)政策機(jī)制,整合各類調(diào)節(jié)資源,為更大規(guī)模新能源發(fā)展創(chuàng)造條件。
為深入貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的決策部署,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,推進(jìn)能源電力清潔低碳轉(zhuǎn)型,中電聯(lián)組織完成了《新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升及政策研究》報(bào)告,供政府有關(guān)部門(mén)決策參考。
一、系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力情況及問(wèn)題
(一)基本情況
電源側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力持續(xù)提升。電源側(cè)調(diào)節(jié)能力主要包括靈活調(diào)節(jié)煤電、具有日調(diào)節(jié)能力的大中型水電、抽水蓄能、調(diào)峰氣電、新型儲(chǔ)能等。截至2021年底,全國(guó)靈活調(diào)節(jié)電源裝機(jī)占比約17%。
電網(wǎng)跨省跨區(qū)輸電通道加快建設(shè),為大范圍系統(tǒng)調(diào)節(jié)創(chuàng)造了條件。截至2021年底,我國(guó)跨省跨區(qū)送電能力達(dá)到3億千瓦以上,已建成“十五交十八直”33項(xiàng)特高壓工程。
電力需求側(cè)管理作用彰顯,響應(yīng)能力不斷提高?!笆濉逼陂g,國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)累計(jì)實(shí)現(xiàn)削峰響應(yīng)1853萬(wàn)千瓦,填谷響應(yīng)1925萬(wàn)千瓦;南網(wǎng)通過(guò)簽訂可中斷協(xié)議,實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)共計(jì)570萬(wàn)千瓦。
新能源得到高效利用,棄電率控制在合理水平。2021年,全國(guó)有28個(gè)省區(qū)的風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電利用率在95%以上。新能源棄電率2.7%,比“十三五”初期下降13個(gè)百分點(diǎn)。
(二)存在問(wèn)題
系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力難以適應(yīng)更大規(guī)模新能源發(fā)展需要?!笆濉逼陂g,新能源裝機(jī)占比從11.3%提升至24.3%,提升了13個(gè)百分點(diǎn);而抽水蓄能、調(diào)峰氣電等傳統(tǒng)調(diào)節(jié)電源占比一直維持在6%左右。比較而言,歐美等國(guó)靈活電源比重較高,美國(guó)、西班牙靈活電源占比分別為49%、34%,靈活調(diào)節(jié)電源分別是新能源的8.5倍和1.5倍。
新能源配儲(chǔ)能政策存在諸多問(wèn)題。一是地方出臺(tái)“一刀切”強(qiáng)配儲(chǔ)能政策,已建項(xiàng)目利用率不高,僅為26%;二是儲(chǔ)能成本全部由新能源企業(yè)承擔(dān),影響經(jīng)濟(jì)效益;三是電化學(xué)儲(chǔ)能安全問(wèn)題頻發(fā),設(shè)備性能有待提高,安全管理有待加強(qiáng);四是儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系有待完善。
輔助服務(wù)補(bǔ)償力度小、補(bǔ)償機(jī)制不合理。一是輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用偏低,現(xiàn)階段我國(guó)輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用僅占上網(wǎng)電費(fèi)總額的1.5%,低于美國(guó)PJM市場(chǎng)的2.5%、英國(guó)的8%;二是輔助服務(wù)參與主體不全,尚未對(duì)虛擬電廠等新興服務(wù)品種進(jìn)行整體規(guī)劃;三是成本向用戶側(cè)疏導(dǎo)不暢,輔助服務(wù)費(fèi)用主要由發(fā)電企業(yè)分?jǐn)?,無(wú)法將成本壓力傳導(dǎo)到用戶。
提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的電價(jià)機(jī)制尚未形成。一是抽水蓄能的電價(jià)疏導(dǎo)需盡快出臺(tái)實(shí)施細(xì)則,明確資本金核定、容量電費(fèi)分?jǐn)偟葐?wèn)題;二是尚未形成促進(jìn)新型儲(chǔ)能發(fā)展的價(jià)格機(jī)制,電網(wǎng)側(cè)替代性儲(chǔ)能電價(jià)政策尚處于研究探索階段;三是負(fù)荷側(cè)資源主動(dòng)參與調(diào)節(jié)積極性不高,通過(guò)價(jià)格信號(hào)調(diào)動(dòng)需求側(cè)資源的機(jī)制還未形成。
二、調(diào)節(jié)能力需求及調(diào)節(jié)措施適用場(chǎng)景
(一)調(diào)節(jié)能力需求
未來(lái)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力需求逐步攀升,并呈現(xiàn)不同時(shí)空尺度特性?!笆奈濉睍r(shí)期,新能源占比逐漸提高,煤電逐步向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型。根據(jù)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》,2025年靈活調(diào)節(jié)電源占比達(dá)到24%左右。
遠(yuǎn)期看,構(gòu)建新型電力系統(tǒng),新能源成為主體電源之后,其季節(jié)性出力特性受天氣影響大,對(duì)調(diào)節(jié)能力的需求將更大,特別是對(duì)小時(shí)級(jí)以上的調(diào)節(jié)需求將更加突出。需要挖掘源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)的能力,要利用好可中斷負(fù)荷、虛擬電廠、跨省跨區(qū)交易等調(diào)節(jié)手段,推進(jìn)電動(dòng)汽車、遠(yuǎn)期的長(zhǎng)周期新型儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能的利用。
(二)調(diào)節(jié)電源特性
系統(tǒng)調(diào)節(jié)電源主要包括煤電靈活性改造、調(diào)峰氣電、有調(diào)節(jié)能力的水電、抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能等,未來(lái)還將包括壓縮空氣儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能和合成燃料儲(chǔ)能等。不同調(diào)節(jié)電源在性能、成本和配置要求等方面存在差異,需要綜合考慮各類調(diào)節(jié)電源特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景需求,因地制宜合理配置。
(三)適用場(chǎng)景
針對(duì)新能源大規(guī)模發(fā)展帶來(lái)的超短期、短期調(diào)節(jié)需求,為提高新能源頻率響應(yīng)特性和短期調(diào)節(jié)能力,在集中式新能源場(chǎng)站配置一定比例儲(chǔ)能,主要選擇能夠快速響應(yīng)新能源波動(dòng)的電化學(xué)儲(chǔ)能。
針對(duì)新能源更大規(guī)模發(fā)展帶來(lái)的日內(nèi)、周調(diào)節(jié)需求,應(yīng)通過(guò)抽水蓄能電站、靈活煤電、調(diào)節(jié)水電以及未來(lái)布局氫能等措施,進(jìn)一步提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。
三、調(diào)節(jié)能力提升路徑
(一)電源側(cè)提升路徑
一是持續(xù)推進(jìn)煤電靈活性改造制造,提升煤電支撐保障能力。煤電靈活性改造技術(shù)成熟、綜合能效高,煤電深度調(diào)峰運(yùn)行煤耗升高,但考慮增加新能源消納后的綜合供電煤耗顯著下降,對(duì)于我國(guó)國(guó)情而言,煤電靈活性改造是提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的現(xiàn)實(shí)選擇。
二是加快抽水蓄能電站建設(shè)及改造。推動(dòng)已開(kāi)工的項(xiàng)目盡快投產(chǎn)運(yùn)行,盡早發(fā)揮作用;因地制宜,建設(shè)中小型抽水蓄能電站;對(duì)具備條件的水電站進(jìn)行抽水蓄能改造。
三是發(fā)揮流域水電集群效益。通過(guò)聯(lián)合調(diào)度,利用好梯級(jí)電站水能資源,形成梯級(jí)電站大型儲(chǔ)能項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)水電與新能源多能互補(bǔ)運(yùn)行。
四是因地制宜發(fā)展天然氣調(diào)峰電站。建設(shè)調(diào)峰氣電,同時(shí)鼓勵(lì)熱電聯(lián)產(chǎn)氣電開(kāi)展靈活性改造,進(jìn)一步提升調(diào)節(jié)能力。
五是引導(dǎo)新能源積極主動(dòng)參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,合理確定新能源利用率目標(biāo);利用好其自身調(diào)節(jié)能力,多途徑提升新能源并網(wǎng)友好性。
(二)電網(wǎng)側(cè)提升路徑
一是規(guī)劃建設(shè)跨省跨區(qū)輸電通道,提升資源大范圍優(yōu)化配置能力。預(yù)計(jì)2025年,“西電東送”能力達(dá)到3.6億千瓦以上。
二是加強(qiáng)送受端省份對(duì)接協(xié)作,優(yōu)化運(yùn)行方式,發(fā)揮大電網(wǎng)互聯(lián)綜合效益。充分利用鄰近省區(qū)調(diào)節(jié)能力,提升地區(qū)整體的新能源消納水平;建立送受端地區(qū)協(xié)作機(jī)制,最大程度發(fā)揮遠(yuǎn)距離大規(guī)模送電的效率效益。
三是加快配電網(wǎng)改造和智能化升級(jí)。滿足分布式電源、電動(dòng)汽車充電設(shè)施、新型儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)中心等多元化負(fù)荷的靈活接入,推進(jìn)新能源就地開(kāi)發(fā)、就近消納。
四是優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行機(jī)制,共享儲(chǔ)能資源?;凇暗吞?、高效、經(jīng)濟(jì)”的原則,構(gòu)建多層次智能電力系統(tǒng)調(diào)度體系,電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度“共享儲(chǔ)能”,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能在不同場(chǎng)站間共享使用。
(三)負(fù)荷側(cè)提升路徑
一是挖掘需求側(cè)響應(yīng)能力。著力提升大工業(yè)高載能負(fù)荷靈活性,引導(dǎo)用戶優(yōu)化用電負(fù)荷,增強(qiáng)電網(wǎng)應(yīng)急調(diào)節(jié)能力。這對(duì)緩解電力供需矛盾,保障系統(tǒng)安全運(yùn)行也具有重要意義。
二是引導(dǎo)電動(dòng)汽車有序充放電。利用現(xiàn)代信息技術(shù)和價(jià)格手段,推動(dòng)電動(dòng)汽車參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)。
三是發(fā)展多元靈活性負(fù)荷。因地制宜發(fā)展電供暖、電制氫、電轉(zhuǎn)氣等多元負(fù)荷,在新能源富集地區(qū),鼓勵(lì)熱泵供熱、電制氫、電制甲烷等靈活用電負(fù)荷,主動(dòng)參與系統(tǒng)運(yùn)行,減少系統(tǒng)峰谷差,從而提升新能源消納能力。
(四)新型儲(chǔ)能提升路徑
一是根據(jù)系統(tǒng)需要,多元化推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用;二是優(yōu)化儲(chǔ)能布局場(chǎng)景,合理選擇儲(chǔ)能技術(shù)類型;三是積極探索新的商業(yè)模式,推動(dòng)獨(dú)立儲(chǔ)能發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。
(五)政策機(jī)制提升路徑
一是健全電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制。適當(dāng)增加爬坡類、系統(tǒng)慣性等交易品種,滿足系統(tǒng)不同時(shí)段的靈活需求;完善輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制,加大補(bǔ)償力度,有效引導(dǎo)企業(yè)提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。
二是探索建立容量成本回收機(jī)制。隨著市場(chǎng)化深入,應(yīng)盡早布局謀劃建設(shè)容量市場(chǎng),探索適應(yīng)我國(guó)資源稟賦和市場(chǎng)化改革的容量市場(chǎng)機(jī)制。
三是完善新能源+儲(chǔ)能配置政策。科學(xué)確定新能源配置儲(chǔ)能的合理比例,優(yōu)化儲(chǔ)能布局,推廣共享儲(chǔ)能,有效提升儲(chǔ)能設(shè)施的利用率。
四、有關(guān)建議
一是強(qiáng)化規(guī)劃引領(lǐng),統(tǒng)籌推進(jìn)新能源發(fā)展與系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)。因地制宜,科學(xué)制定各地區(qū)新能源合理利用率目標(biāo);規(guī)范新能源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)機(jī)制,促進(jìn)新能源資源配置與調(diào)節(jié)能力、成本控制相結(jié)合;建立新能源開(kāi)發(fā)與配套電網(wǎng)建設(shè)協(xié)調(diào)推進(jìn)機(jī)制,確保新能源能建盡建、能并盡并、能發(fā)盡發(fā),促進(jìn)大范圍資源優(yōu)化配置。
二是完善電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制,合理分?jǐn)偸鑼?dǎo)系統(tǒng)性成本。加大有償調(diào)峰補(bǔ)償力度,根據(jù)煤電在系統(tǒng)中的作用,系統(tǒng)推進(jìn)煤電靈活性改造、制造;盡快明確可中斷負(fù)荷、虛擬電廠等輔助服務(wù)市場(chǎng)主體地位和準(zhǔn)入條件;構(gòu)建成本疏導(dǎo)機(jī)制,豐富交易品種,不斷完善輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)。
三是持續(xù)推進(jìn)電價(jià)改革,充分釋放各類資源調(diào)節(jié)潛力。探索建立容量成本回收機(jī)制,合理體現(xiàn)容量?jī)r(jià)值;完善需求側(cè)電價(jià)政策,激發(fā)需求側(cè)資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的潛力;出臺(tái)并完善面向新型儲(chǔ)能的電價(jià)政策及市場(chǎng)化機(jī)制。
四是打破省間壁壘,構(gòu)建多層次協(xié)同、基礎(chǔ)功能健全的電力市場(chǎng)體系。規(guī)范統(tǒng)一市場(chǎng)交易規(guī)則,破除電力交易地域界限,提高大范圍資源配置效率;加快建設(shè)適應(yīng)新能源消納的電力現(xiàn)貨市場(chǎng);建立健全適應(yīng)多元主體參與的體制機(jī)制。
五是加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān),保障電力供應(yīng)安全。優(yōu)化煤電靈活性改造技術(shù)路線,確保機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;完善儲(chǔ)能各環(huán)節(jié)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范產(chǎn)業(yè)鏈管理,推動(dòng)各類儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用和試點(diǎn)示范;加快關(guān)鍵技術(shù)突破創(chuàng)新,解決技術(shù)“卡脖子”問(wèn)題。