中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能源先行?？稍偕茉春碗娋W(wǎng)分別是我國(guó)能源體系的不竭動(dòng)力源泉和核心輸配樞紐，是保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的命脈。國(guó)家始終把可再生能源高質(zhì)量發(fā)展擺在突出戰(zhàn)略位置，20年前通過(guò)頒布《可再生能源法》及配套政策，確立“總量目標(biāo)”、“全額保障性收購(gòu)”和“可再生能源發(fā)展基金”等核心制度，為我國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展厚植沃土，同時(shí)收獲巨大成效。截至2024年底，我國(guó)風(fēng)電、光伏總裝機(jī)規(guī)模已超過(guò)歐洲和美國(guó)的總和，躍居全球首位。然而，在電力系統(tǒng)供需瞬時(shí)平衡的物理規(guī)律下，可再生能源的跨越式發(fā)展也引發(fā)了消納瓶頸（棄風(fēng)、棄光）、供給短缺（無(wú)風(fēng)、枯水）和安全風(fēng)險(xiǎn)（電壓、頻率失穩(wěn)）諸多難題。隨著極端天氣頻發(fā)及可再生能源更大規(guī)模并網(wǎng)，其“靠天吃飯”造成的短時(shí)和長(zhǎng)期不確定性將持續(xù)放大，對(duì)電力乃至能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定造成更大挑戰(zhàn)。
迎來(lái)《可再生能源法》修訂的契機(jī)，本文分別從布局規(guī)劃和協(xié)同運(yùn)行的角度分析了促進(jìn)兩者協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵舉措，并提出法條修訂建議，助力可再生能源的高質(zhì)量健康發(fā)展。
適度超前布局電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施
我國(guó)能源與負(fù)荷中心逆向分布的特點(diǎn)決定了電力骨干網(wǎng)將長(zhǎng)期保持“西電東送、北電南送”的整體格局，大規(guī)模、遠(yuǎn)距離交直流傳輸是實(shí)現(xiàn)電能資源優(yōu)化配置的重要途徑。隨著雙碳目標(biāo)推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，西北、華北和西南地區(qū)的外送電量將突破更大規(guī)模，華東和華南地區(qū)的外來(lái)電力占比將更高，電力系統(tǒng)面臨更大容量的跨省跨區(qū)輸電需求。
為此，需適度加大電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)，超前開展高效輸電技術(shù)研發(fā)，確?？鐓^(qū)域骨干網(wǎng)架容量充裕。輸電網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)的“大動(dòng)脈”，我國(guó)目前已初步掌握特高壓直流、柔性直流和柔性交流等輸電技術(shù)并建設(shè)了多條示范工程，有效支撐大規(guī)?？稍偕茉纯缡∠{和區(qū)域電網(wǎng)互濟(jì)。然而，現(xiàn)有輸電網(wǎng)絡(luò)仍然面臨提升輸電效率、增強(qiáng)靈活調(diào)節(jié)能力和適應(yīng)極端環(huán)境等挑戰(zhàn)。為此，需適度加大對(duì)柔性直流、柔性交流、柔性低頻等輸電工程的支持；也需超前攻關(guān)高海拔、復(fù)雜地形、惡劣環(huán)境等極端條件下的特高壓輸電技術(shù)，探索未來(lái)的超導(dǎo)輸電技術(shù)。以上工程及技術(shù)將為我國(guó)充裕網(wǎng)架構(gòu)建提供堅(jiān)實(shí)支撐。除輸電容量充裕外，骨干網(wǎng)架還需堅(jiān)強(qiáng)、可靠、抗擾動(dòng)。除高比例可再生能源并網(wǎng)外，高比例電力電子設(shè)備應(yīng)用也是新型電力系統(tǒng)的典型特征。由于“雙高”電力系統(tǒng)具有非線性、時(shí)變性、異構(gòu)性和不確定性等復(fù)雜特征，其穩(wěn)定性的內(nèi)在機(jī)理發(fā)生根本變化。為此，亟需構(gòu)建電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析新框架，提出穩(wěn)定性分析新方法，為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供支撐。
加速配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和智能化。配電網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)中的“毛細(xì)血管”，連接工業(yè)、建筑、交通和居民等各類終端負(fù)荷。隨著分布式能源的發(fā)展，以及數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車和綠電制氫等新興負(fù)荷的增長(zhǎng)，配電側(cè)的源荷界限逐漸模糊，面臨可靠供電、高效消納和靈活運(yùn)行等多重挑戰(zhàn)。為此，需發(fā)展柔性交直流配電網(wǎng)技術(shù)，引入變頻器等電力電子裝置實(shí)現(xiàn)交流和直流的靈活轉(zhuǎn)換和分配；還需發(fā)展智能配電網(wǎng)態(tài)勢(shì)感知技術(shù)，識(shí)別配電網(wǎng)潛在異常和風(fēng)險(xiǎn)；也需發(fā)展配電網(wǎng)與綜合能源集成技術(shù)，將電、熱、氣等能源互補(bǔ)，助力工業(yè)園區(qū)和綠色建筑等用戶提前實(shí)現(xiàn)零碳排放。
統(tǒng)籌“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”多方靈活資源
可再生能源是新型電力系統(tǒng)完成去碳化進(jìn)程的重要抓手。應(yīng)對(duì)可再生能源的間歇性和波動(dòng)性挑戰(zhàn)，電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)手段亟需從“以火電為主”的單一模式發(fā)展為“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”多方協(xié)同消納的新格局。
強(qiáng)化可再生能源主動(dòng)支撐能力。去碳化進(jìn)程中，可再生能源對(duì)常規(guī)機(jī)組的替代將從增量部分逐漸轉(zhuǎn)向存量。作為未來(lái)的主體性電源，可再生能源機(jī)組需具備一定的支撐與調(diào)節(jié)能力，提升涉網(wǎng)性能。為此，一方面需提升可再生能源多時(shí)間尺度功率預(yù)測(cè)精度；另一方面需突破“構(gòu)網(wǎng)型”可再生能源并網(wǎng)技術(shù)，使隨機(jī)性電源表現(xiàn)為受控電壓源特性，主動(dòng)參與電網(wǎng)運(yùn)行管理；還需發(fā)展光熱發(fā)電技術(shù)，提高能量密度及光熱轉(zhuǎn)化效率是其未來(lái)攻關(guān)方向。
構(gòu)建輸配電網(wǎng)柔性調(diào)度體系。高比例可再生能源并網(wǎng)背景下，輸配電網(wǎng)將在電力傳輸任務(wù)基礎(chǔ)上更多地承擔(dān)電力互聯(lián)、電能調(diào)劑和靈活性共享等任務(wù)，構(gòu)建“剛?cè)岵?jì)”的調(diào)度體系。為此，需要發(fā)展柔性交流輸電技術(shù)，結(jié)合電力電子設(shè)備和現(xiàn)代控制技術(shù)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電網(wǎng)參數(shù)，快速響應(yīng)電網(wǎng)波動(dòng)，抑制震蕩；還需發(fā)展柔性直流輸電技術(shù)，促進(jìn)區(qū)域間電網(wǎng)的互聯(lián)互通；也需研究柔性低頻輸電技術(shù)，提升長(zhǎng)距離輸電效率。
釋放靈活負(fù)荷互動(dòng)調(diào)節(jié)潛力。隨著科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，負(fù)荷側(cè)電氣化和智能化水平將穩(wěn)步提高。與此同時(shí)，電力市場(chǎng)的逐步完善將擴(kuò)大用戶的節(jié)能降費(fèi)空間，終端用能的價(jià)格彈性將顯著增強(qiáng)。為此，需鼓勵(lì)發(fā)展智能用電和需求響應(yīng)技術(shù)；還需關(guān)注挖掘電動(dòng)汽車、數(shù)據(jù)中心、綠氫等新興負(fù)荷的調(diào)節(jié)潛力，鼓勵(lì)其根據(jù)價(jià)格信號(hào)靈活改變用能方式；也需發(fā)展虛擬電廠等新業(yè)態(tài)、新模式，將前述各類靈活性負(fù)荷以及分布式能源聚合，通過(guò)優(yōu)化調(diào)度實(shí)現(xiàn)用戶與電網(wǎng)的互惠共贏。
發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)多重調(diào)節(jié)價(jià)值。盡管我國(guó)鋰離子電池、超級(jí)電容、壓縮空氣等儲(chǔ)能技術(shù)快速發(fā)展，部分示范工程裝機(jī)規(guī)模達(dá)到百兆瓦級(jí)，但目前除抽蓄外，其他儲(chǔ)能技術(shù)難以同時(shí)滿足與電力系統(tǒng)互動(dòng)所需的規(guī)模、壽命、成本和安全要求。為此，一方面需從儲(chǔ)能本體的經(jīng)濟(jì)性和安全性方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)攻關(guān)和突破；另一方面，也需創(chuàng)新多類型儲(chǔ)能協(xié)同與共享技術(shù)，通過(guò)不同技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性的儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，為電力系統(tǒng)低成本提供調(diào)頻、調(diào)峰等短時(shí)間尺度調(diào)節(jié)服務(wù)，以及年-季-月轉(zhuǎn)移等中長(zhǎng)時(shí)間尺度調(diào)節(jié)服務(wù)。
法律推動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展迫在眉睫
可再生能源與新型電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展不僅需要技術(shù)層面的攻關(guān)與突破，還需要政策層面的引領(lǐng)與保障。為此，首先建議將可再生能源與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展上升至開發(fā)原則高度。原法條對(duì)于電網(wǎng)的描述為“配套電網(wǎng)建設(shè)”，現(xiàn)階段可再生能源的高比例并網(wǎng)已為電網(wǎng)帶來(lái)較大的調(diào)節(jié)和消納壓力，其未來(lái)大規(guī)模開發(fā)需從建設(shè)、運(yùn)行和制度等多方面與電網(wǎng)規(guī)劃相銜接；其次，建議擴(kuò)充可再生能源定義，納入“環(huán)境熱能”“綠氫及衍生能源”等新品類。近年來(lái)空氣源熱泵、水源熱泵在工業(yè)和建筑等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。此外，將無(wú)法及時(shí)并網(wǎng)的可再生能源電力用于制氫、氨和甲醇等成為一種新的消納形式，并且未來(lái)有可能大規(guī)模發(fā)展；然后，建議強(qiáng)調(diào)高比例可再生能源電力接入的電網(wǎng)體系建設(shè)。面向未來(lái)大規(guī)模開發(fā)利用，需鼓勵(lì)可再生能源基地輸電通道建設(shè)，支持新型交直流輸電技術(shù)研究與應(yīng)用，提升大電網(wǎng)跨省跨區(qū)協(xié)調(diào)互濟(jì)能力；同時(shí)，建議銜接電網(wǎng)企業(yè)輸配成本疏導(dǎo)機(jī)制?？稍偕茉聪{產(chǎn)生的電網(wǎng)輸配和安全成本需合理疏導(dǎo)，推動(dòng)發(fā)電側(cè)與輸配側(cè)成本傳導(dǎo)機(jī)制協(xié)同創(chuàng)新，形成動(dòng)態(tài)優(yōu)化的長(zhǎng)效機(jī)制；最后，建議鼓勵(lì)配電側(cè)和負(fù)荷側(cè)消納技術(shù)研發(fā)和模式創(chuàng)新。屋頂光伏、小型風(fēng)電等分布式能源也成為可再生能源的重要組成，其高效消納將依托智能微電網(wǎng)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和虛擬電廠等新模式、新業(yè)態(tài)。
