中國儲能網(wǎng)訊：11月6日至20日，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第二十七次締約方大會(COP27)在埃及沿海城市沙姆沙伊赫舉行，圍繞減緩、適應(yīng)、損失和損害、支持等議題達(dá)成了相對平衡的一攬子成果。在俄烏沖突影響持續(xù)發(fā)酵并波及能源供應(yīng)安全的大背景之下，如何實現(xiàn)能源安全可靠供應(yīng)和清潔低碳轉(zhuǎn)型成為貫穿大會始終的重要主線之一。
安全是發(fā)展的保障，發(fā)展是安全的目的。針對能源電力領(lǐng)域，如何統(tǒng)籌好發(fā)展與安全、協(xié)調(diào)好保供和轉(zhuǎn)型，始終是能源高質(zhì)量發(fā)展的首要議題。
安全與發(fā)展相輔相成
能源高質(zhì)量發(fā)展是以安全為前提的發(fā)展。習(xí)近平總書記在黨的二十大報告中指出，深入推進(jìn)能源革命，加強(qiáng)煤炭清潔高效利用，加大油氣資源勘探開發(fā)和增儲上產(chǎn)力度，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護(hù)，積極安全有序發(fā)展核電，加強(qiáng)能源產(chǎn)供儲銷體系建設(shè)，確保能源安全。
我國是世界最大的能源消費國，如何有效保障國家能源安全、有力保障國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，始終是我國能源發(fā)展需要解決的根本問題，更是涉及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局的戰(zhàn)略性、系統(tǒng)性問題。這就要求我們始終強(qiáng)化底線思維，增強(qiáng)風(fēng)險意識，把能源的飯碗牢牢端在自己手里，實現(xiàn)能源更具韌性的發(fā)展。
能源高質(zhì)量發(fā)展是以清潔低碳為方向的發(fā)展。黨的二十大報告指出，推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展綠色化、低碳化是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加快推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、交通運輸結(jié)構(gòu)等調(diào)整優(yōu)化。
能源活動是碳排放的主要來源，推進(jìn)能源綠色低碳發(fā)展是生態(tài)文明建設(shè)的應(yīng)有之義和必然要求。這就要求始終堅持以生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展為導(dǎo)向的高質(zhì)量發(fā)展新路子，加快促進(jìn)能源發(fā)展的全面綠色轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)能源更可持續(xù)的發(fā)展。
安全和發(fā)展是一體之兩翼、驅(qū)動之雙輪，對于能源領(lǐng)域來說也是如此。能源綠色低碳發(fā)展和能源安全穩(wěn)定供應(yīng)相輔相成、辯證統(tǒng)一。安全是發(fā)展的保障，能源安全穩(wěn)定供應(yīng)若存在隱患，必將影響能源綠色清潔發(fā)展，甚至影響整個經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展根基；發(fā)展是解決一切問題的總鑰匙，破解保供應(yīng)和促轉(zhuǎn)型的矛盾和問題，防范化解各類風(fēng)險隱患，歸根到底要靠發(fā)展。
準(zhǔn)確把握能源安全形勢
推進(jìn)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，關(guān)鍵是加快發(fā)展非化石能源，尤其是風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源。我國95%左右的非化石能源通過轉(zhuǎn)化為電能加以利用，電力系統(tǒng)是能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)。隨著能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，新能源開發(fā)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、并網(wǎng)比例持續(xù)提升，電力系統(tǒng)運行特性將發(fā)生巨大變革，電力供應(yīng)安全、系統(tǒng)運行安全、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全等傳統(tǒng)安全威脅和非傳統(tǒng)安全威脅相互交織，能源行業(yè)需要準(zhǔn)確把握綠色低碳轉(zhuǎn)型下能源安全形勢變化的三個新趨勢。
第一個新趨勢是能源供給結(jié)構(gòu)將深度調(diào)整，能源生產(chǎn)加速清潔化。在能源系統(tǒng)清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中，開發(fā)利用新能源資源，發(fā)電是主要方式。根據(jù)預(yù)測，2030年，我國風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)等新能源發(fā)電裝機(jī)占比和發(fā)電量占比將分別達(dá)到40%和24%；2060年，我國新能源發(fā)電裝機(jī)占比和發(fā)電量占比將分別有望達(dá)到64%和58%。
第二個新趨勢是能源利用方式將發(fā)生深刻變化，能源消費將實現(xiàn)高度電氣化。替代終端化石能源消費，電力是主要選擇。隨著以電動汽車為代表的各種新型用能設(shè)備大量出現(xiàn)，電能作為清潔、高效的二次能源，在交通、建筑、工業(yè)等生產(chǎn)生活各個領(lǐng)域替代化石能源的廣度深度還將不斷擴(kuò)大。根據(jù)預(yù)測，2030年我國電能占終端能源消費比重將由2020年的27%提升至35%以上，逐步成為終端能源消費的主要品種；2060年，我國電能占終端能源消費比重有望超過70%。
第三個新趨勢是能源技術(shù)裝備將跨越升級，能源利用日益高效化。實現(xiàn)碳排放總量和強(qiáng)度雙下降，節(jié)能提效是重要手段。根據(jù)預(yù)測，2030年，我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗將降至2020年的63%。適應(yīng)“雙碳”要求推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，需要突破新能源高效開發(fā)、多能轉(zhuǎn)換、先進(jìn)儲能、能源系統(tǒng)控制、碳捕集利用與封存等新技術(shù)，積極推進(jìn)數(shù)字技術(shù)與能源技術(shù)融合發(fā)展，推動能源系統(tǒng)向著更加智慧、更加開放、更加高效、更加友好的方向演進(jìn)。
關(guān)注趨勢的同時，我們還需要重點關(guān)注能源轉(zhuǎn)型背景下的電力供應(yīng)、系統(tǒng)穩(wěn)定運行、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈、信息網(wǎng)絡(luò)等方面的安全風(fēng)險。
首先，要重點關(guān)注能源綠色轉(zhuǎn)型背景下的電力安全供應(yīng)問題。風(fēng)、光為主的新能源發(fā)電具有較強(qiáng)的隨機(jī)性、波動性、間歇性，出力“靠天吃飯”。根據(jù)統(tǒng)計分析，風(fēng)電容量可信度只有2%~12%，光伏只有0~8%。同時，風(fēng)力發(fā)電尤其是光伏發(fā)電具有明顯的反調(diào)峰性，對負(fù)荷高峰時期貢獻(xiàn)十分有限。根據(jù)統(tǒng)計分析，迎峰度夏、度冬期間，早高峰時段風(fēng)電和光伏保證出力分別不足4%和11%；晚高峰期間風(fēng)電保證出力雖然提升至9%左右，但光伏出力基本為零，加大了系統(tǒng)電力平衡壓力?？梢钥闯觯娒?、燃?xì)獾纫淮文茉垂┙o外，極端天氣已經(jīng)成為電力安全可靠供應(yīng)的重要影響因素。
其次，要重點關(guān)注能源綠色轉(zhuǎn)型背景下的系統(tǒng)穩(wěn)定運行問題。新能源、直流等大量替代常規(guī)機(jī)組，電動汽車、分布式能源、儲能等交互式用能設(shè)備廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)高比例電力電子設(shè)備特征。從傳統(tǒng)穩(wěn)定問題視角看，維持交流電網(wǎng)安全穩(wěn)定的物理基礎(chǔ)被不斷削弱，系統(tǒng)功角、電壓、頻率傳統(tǒng)穩(wěn)定問題進(jìn)一步惡化。同時，新能源機(jī)組抗擾動能力不強(qiáng)，面對頻率、電壓波動容易脫網(wǎng)，將使故障演變過程更加復(fù)雜。從新形態(tài)穩(wěn)定問題視角看，高比例電力電子設(shè)備將導(dǎo)致寬頻振蕩等新的穩(wěn)定問題出現(xiàn)，電網(wǎng)將呈現(xiàn)多失穩(wěn)模式耦合的復(fù)雜特性。
再次，要重點關(guān)注能源綠色轉(zhuǎn)型背景下的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全問題。從基礎(chǔ)礦產(chǎn)資源供應(yīng)安全看，新能源需要通過風(fēng)力渦輪機(jī)、太陽能電池板、耐高溫高壓材料等載體轉(zhuǎn)換成二次能源，需要大量硅、鋅、銅、鎳、錳、鉻等基礎(chǔ)礦產(chǎn)；支撐新能源發(fā)展的儲能則廣泛依賴鈷、鎳、錳、釩、石墨和硅等基礎(chǔ)資源。以風(fēng)電為例，根據(jù)國際能源署預(yù)測，永磁風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用將驅(qū)動全球稀土需求到2040年增加7倍
之多。這意味著，未來基礎(chǔ)礦產(chǎn)資源或?qū)⒊蔀橛绊懩茉窗踩?yīng)的重要因素。從能源技術(shù)裝備看，我國電力行業(yè)中，規(guī)劃設(shè)計所需的基礎(chǔ)軟硬件，高性能電纜料等基礎(chǔ)原材料，電力工控芯片、大功率IGBT等關(guān)鍵組部件等技術(shù)裝備仍大量依賴國外進(jìn)口。
最后，要重點關(guān)注能源智能升級背景下的信息網(wǎng)絡(luò)安全問題。當(dāng)前，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的控制對象以具有連續(xù)調(diào)節(jié)和控制能力的常規(guī)發(fā)電機(jī)組為主。未來，隨著單機(jī)容量小、數(shù)量眾多、布點分散、特性多樣的新能源發(fā)電廣泛并網(wǎng)，以及“大云物移智鏈”等新興數(shù)字技術(shù)的深度融合應(yīng)用，未來電力系統(tǒng)的設(shè)備控制需求將爆炸式增長，控制對象特異性顯著，信息共享和交互也愈加頻繁，給系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全防御帶來極大技術(shù)挑戰(zhàn)，信息網(wǎng)絡(luò)安全成為新的關(guān)鍵風(fēng)險點。
增強(qiáng)駕馭風(fēng)險的能力
能源安全是國家安全的重要組成部分，只有在總體國家安全觀的科學(xué)指引下，加強(qiáng)前瞻性思考、全局性謀劃、整體性推進(jìn)，全面構(gòu)建高效合理的能源安全體系，切實提升能源安全保障能力，牢牢守住國家能源安全的安全底線，把能源的飯碗端在自己手里，才能把握能源乃至國家未來發(fā)展主動權(quán)。當(dāng)前以及今后一段時間，應(yīng)重點在以下幾個方面加強(qiáng)部署。
一是在供給側(cè)開源，建立多元清潔能源供應(yīng)體系。立足我國以煤為主的能源資源稟賦，大力推動煤電節(jié)能降碳改造、靈活性改造、供熱改造“三改聯(lián)動”，并按照“控容控量”和“減容減量”分階段推動煤電逐步向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉(zhuǎn)型。堅持新能源分散式與集中式開發(fā)并舉，有序推動沙漠、戈壁、荒漠大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)，優(yōu)先推動風(fēng)能、太陽能就地就近開發(fā)利用，有序推動煤電聯(lián)營、煤電與可再生能源聯(lián)營。
二是在消費側(cè)節(jié)流，促進(jìn)能源集約高效利用。樹立節(jié)能提效是“第一能源”的理念，加快提高能源利用效率，持續(xù)推進(jìn)工業(yè)、建筑、交通等重點領(lǐng)域節(jié)能，充分挖掘節(jié)能提效的減碳潛力。持續(xù)創(chuàng)新綜合能源服務(wù)等新模式新業(yè)務(wù)新業(yè)態(tài)，完善電力需求側(cè)響應(yīng)市場化機(jī)制，激勵用戶主動參與系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻等需求響應(yīng)，支持工業(yè)綠色微電網(wǎng)和源網(wǎng)荷儲一體化項目建設(shè)，推進(jìn)多能互補(bǔ)高效利用。
三是在電網(wǎng)側(cè)聯(lián)動，提升共享互濟(jì)和優(yōu)化配置能力。堅持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理的體制優(yōu)勢，發(fā)揮大電網(wǎng)資源優(yōu)化配置平臺作用，優(yōu)化電網(wǎng)安全保障體系，強(qiáng)化電網(wǎng)運行控制，持續(xù)鞏固“三道防線”，不斷增強(qiáng)大電網(wǎng)安全駕馭能力。提升重要通道和關(guān)鍵斷面輸送能力，持續(xù)強(qiáng)化大電網(wǎng)互聯(lián)互通、互供互備。
四是加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同，提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力和產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平。發(fā)揮國有特大型骨干企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈鏈長的主體支撐和融通帶動作用，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上中下游、大中小企業(yè)，實施基礎(chǔ)強(qiáng)鏈、技術(shù)補(bǔ)鏈、融合強(qiáng)鏈和優(yōu)化塑鏈等專項工程，圍繞關(guān)鍵礦產(chǎn)資源、基礎(chǔ)原材料、基礎(chǔ)軟硬件、電力工控芯片等加快補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈短板弱項，鞏固強(qiáng)化新能源發(fā)電、特高壓、柔性直流輸電、智能電網(wǎng)等重點領(lǐng)域的長板優(yōu)勢，切實提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性。
五是創(chuàng)新策源，強(qiáng)化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和支撐保障作用。針對“雙碳”情景下能源清潔低碳轉(zhuǎn)型和安全穩(wěn)定運行面臨的重大技術(shù)難題，圍繞新能源主動支撐、柔性直流輸電、虛擬電廠、大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制等基礎(chǔ)性、緊迫性、前沿性、顛覆性技術(shù)，開展原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)，加快碳捕獲、利用與封存等減碳技術(shù)推廣應(yīng)用，強(qiáng)化能源技術(shù)與現(xiàn)代信息、新材料和先進(jìn)制造技術(shù)深度融合應(yīng)用和集成創(chuàng)新。
(本文作者馬莉系國網(wǎng)能源研究院有限公司副總工程師兼企業(yè)戰(zhàn)略研究所所長，李睿系國網(wǎng)能源研究院企業(yè)戰(zhàn)略研究所研究員，文章僅代表作者本人觀點)
