中國儲能網(wǎng)訊：根據(jù)國家能源局的數(shù)據(jù)，截至今年5月底，我國可再生能源發(fā)電總裝機達到11億千瓦，同比增長15.1%，約占總裝機規(guī)模的45%左右；其中，常規(guī)水電3.6億千瓦、抽水蓄能0.4億千瓦，風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等新能源發(fā)電裝機突破7億千瓦。這離我國在2020年12月的氣候雄心峰會上所承諾的到2030年風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上的目標(biāo)越來越近。
隨著我國“雙碳”目標(biāo)的提出，高比例的新能源將成為新型電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和重要特征，但新能源的波動性和間歇性也將嚴重挑戰(zhàn)著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
由自然資源保護協(xié)會（NRDC）與華北電力大學(xué)合作完成的《電力系統(tǒng)靈活性提升：技術(shù)路徑、經(jīng)濟性與政策建議》（以下簡稱“報告”）于今日發(fā)布。由《報告》可知：現(xiàn)階段我國在風(fēng)光發(fā)電量占比10%左右的情況下，依靠現(xiàn)有靈活性措施尚可勉強維持系統(tǒng)穩(wěn)定。但風(fēng)光發(fā)電占比的持續(xù)增加，將給電力系統(tǒng)的消納帶來越來越大的挑戰(zhàn)。
華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院張健博士表示，新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建要確保經(jīng)濟性、環(huán)保性和安全性這三個目標(biāo)。
“新能源快速發(fā)展是能夠滿足我們對于環(huán)保性目標(biāo)的追求，但如果說系統(tǒng)靈活性不足，會帶來可再生能源的消納問題，這會影響到系統(tǒng)的經(jīng)濟性，同時，我們也應(yīng)該注意到，靈活性不足還會帶來比較嚴重的電力安全供應(yīng)問題。因此，在這樣一個多個目標(biāo)的約束之下，靈活性的提升就成了構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵?！?
那么，如何增加電力系統(tǒng)的靈活性？
從靈活性調(diào)節(jié)電源的類型來看，在發(fā)電側(cè)，煤電適合進行小時級和跨日的出力調(diào)整，參與深度調(diào)峰；氣電適合進行秒級和分鐘級的功率調(diào)整，可緩解或消除風(fēng)光出力的瞬時變化對電網(wǎng)的沖擊；儲能和抽水蓄能能夠在1～2分鐘內(nèi)完成從零至滿出力的調(diào)整；在需求側(cè)，需求響應(yīng)規(guī)模一般可達到最大負荷的3%～5%，需求響應(yīng)提升系統(tǒng)靈活性的成本低于其他資源。
張健指出，技術(shù)特點和經(jīng)濟性是靈活性調(diào)節(jié)電源選擇的關(guān)鍵，例如需求響應(yīng)和煤電靈活性改造成本優(yōu)勢明顯，抽水蓄能和短時儲能調(diào)節(jié)性能占優(yōu)。因此，靈活性調(diào)節(jié)電源應(yīng)進行多元組合，建議從新型電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲協(xié)同的視角來綜合考慮靈活性的需求與供應(yīng)，將靈活性納入電力規(guī)劃、調(diào)度運行和市場交易等各環(huán)節(jié)，保證靈活性資源在不同時間尺度上合理配置，在實際運行中高效調(diào)用，并通過市場機制確認其系統(tǒng)價值。
華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院教授袁家海表示，我國應(yīng)立足資源可得性有序推進靈活性資源部署，“十四五”時期的重點任務(wù)是落實國家的煤電靈活性改造目標(biāo)，確保達成既定的抽水蓄能投產(chǎn)目標(biāo)，為實現(xiàn)2035年抽水蓄能中期規(guī)劃目標(biāo)奠定堅實基礎(chǔ)?！笆奈濉币咭龑?dǎo)和市場機制建設(shè)并舉，推動新型儲能項目在電力系統(tǒng)中的部署，為“十四五”末基本實現(xiàn)電化學(xué)儲能的商業(yè)化奠定條件。他強調(diào)，應(yīng)特別重視需求響應(yīng)對系統(tǒng)靈活性的貢獻，“十四五”應(yīng)努力實現(xiàn)需求響應(yīng)的規(guī)模化和常態(tài)化運行。
在談到電力系統(tǒng)未來形態(tài)時，袁家海預(yù)計：“我國大電網(wǎng)建設(shè)的頂峰預(yù)計在2035年左右到來，此后更多的新能源將以本地開發(fā)、本地消納為主。另一個重要時間節(jié)點是2050年。為實現(xiàn)2060年碳中和目標(biāo)，2050年電力系統(tǒng)需要基本實現(xiàn)脫碳。2050年之后，電力系統(tǒng)的形態(tài)更多是和交通、供熱、天然氣、氫等多能源多行業(yè)的耦合。”
根據(jù)《報告》可知，“十四五”期間，我國的電力系統(tǒng)靈活性提升主要依靠煤電靈活性改造、新建抽水蓄能等資源。到了“十五五”時期，隨著風(fēng)光滲透率的進一步提高，短時間尺度和長時間尺度靈活性調(diào)節(jié)的重要性凸顯，系統(tǒng)靈活性提升主要依靠氣電、抽水蓄能、煤電靈活性改造和需求響應(yīng)等，儲能和電動汽車V2G作為輔助資源參與靈活性調(diào)節(jié)。
“十六五”時期，電力系統(tǒng)靈活性需求將更多樣，包括短時、中時間尺度和長時間尺度，電化學(xué)儲能、抽水蓄能、氣電、煤電和需求側(cè)資源將共同成為保障電力系統(tǒng)靈活性的主力，其中靈活性提升貢獻主體將為儲能和需求側(cè)資源。
