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摘要：在新時期，新能源發(fā)展速度逐步加快，對于能源儲備運(yùn)用提出更高要求，需要逐步調(diào)整過往能源利用形式，將傳統(tǒng)煤電資源與光伏儲能有機(jī)整合，打造構(gòu)建聯(lián)動發(fā)展體系，促進(jìn)新舊能源協(xié)調(diào)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展，提升能源功能穩(wěn)定性、合理性，助力低碳、減碳目標(biāo)落實(shí)。基于此，本文就針對新能源發(fā)展下煤電與光伏儲能聯(lián)動發(fā)展策略進(jìn)行深入分析與研究。
關(guān)鍵詞：新能源，煤電與光伏儲能，聯(lián)動發(fā)展
近年來，環(huán)境保護(hù)理念深入推進(jìn)實(shí)施，我國對于環(huán)境保護(hù)重視程度不斷提升，2022年印發(fā)的《深入打好重污染天氣消除、臭氧污染防治和柴油貨車污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動方案》明確指出：需要優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提升運(yùn)輸領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域清潔水平與低碳質(zhì)量，深度治理重點(diǎn)行業(yè)。在政策引導(dǎo)支持下，我國各個區(qū)域、各個行業(yè)，對于光伏能源產(chǎn)業(yè)重視程度不斷提升，太陽能發(fā)電裝機(jī)容量不斷增加，能源供應(yīng)體系逐步健全，光伏能進(jìn)入高峰階段，對于傳統(tǒng)煤電產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來一定的影響。但是從實(shí)際層面分析，由于光伏能源發(fā)展時間比較短，使得光伏儲能供應(yīng)的及時性、有效性與穩(wěn)定性欠缺，煤電仍舊是我國電力系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)主體。在這種背景下，相關(guān)機(jī)構(gòu)需要結(jié)合碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，根據(jù)區(qū)域能源發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢，有機(jī)整合煤電儲能與光伏儲能，構(gòu)建煤電與光伏聯(lián)動發(fā)展結(jié)構(gòu)，提升煤電資源、光伏資源利用質(zhì)量與有效性。
1 新能源與煤電儲能發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 新能源發(fā)展現(xiàn)狀
自碳中和、碳達(dá)峰政策支持以來，我國新型能源發(fā)展速度逐步加快，與之相關(guān)政策方針深入推進(jìn)，2021年6月份，我國能源局面向基層地區(qū)，印發(fā)《關(guān)于報送整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)方案的通知》強(qiáng)調(diào)融合鄉(xiāng)村振興與“雙碳”目標(biāo)。在各項(xiàng)政策支持引領(lǐng)下，我國光伏能源發(fā)展速度逐步加快，根據(jù)光伏行業(yè)協(xié)會調(diào)查研究顯示，2022年我國光伏裝機(jī)容量增加87.41GW，同比提升約58.3%，2023年上半年，新增78.42GW光伏裝機(jī)，同比提升約154%，行業(yè)專業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2030年，我國新能源裝機(jī)容量，包括光伏能源、風(fēng)電能源將會超過12億千瓦，又可能達(dá)到16億千瓦。由此可見，在未來10年，我國光伏能源發(fā)展將會正式步入高峰期，大量能源裝機(jī)與配置將會大范圍影響電力系統(tǒng)。不過從實(shí)際層面分析，以光伏、風(fēng)電為主的新能源發(fā)展還存在一定的問題與不足。一方面，外界環(huán)境對于光伏影響仍舊存在，機(jī)組發(fā)電不夠穩(wěn)定與健全，仍舊需要將煤電機(jī)組當(dāng)作堅(jiān)實(shí)的后盾，保證維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。另一方面大容量、高效能儲能技術(shù)并不成熟，儲能電池實(shí)際容量比較落后，與新能源發(fā)展規(guī)模不相符，備受社會公眾關(guān)注的氫能技術(shù)，正處于示范推廣階段，仍舊需要繼續(xù)研究，社會對于煤電發(fā)電系統(tǒng)比較依賴[1]。
1.2 煤電能源發(fā)展現(xiàn)狀
煤電作為傳統(tǒng)核心能源，自改革開放以來，其在我國電力系統(tǒng)當(dāng)中一直處于主導(dǎo)的地位，近年來在新能源影響下，煤電能源的消耗使用逐步減少，煤電產(chǎn)業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型發(fā)展壓力與挑戰(zhàn)，根據(jù)中商情報網(wǎng)訊顯示，2022年我國火電裝機(jī)容量達(dá)到133239萬千瓦，同比提升約2.7%，裝機(jī)容量新增4471萬千瓦，同比降低約9.5%。到2023年，我國火電裝機(jī)戰(zhàn)績降低到40%，發(fā)電量占據(jù)總發(fā)電量的66.3%。從整體層面分析，煤電產(chǎn)業(yè)裝機(jī)容量明顯降低，發(fā)電量也有一定的下降，如何更好應(yīng)對社會發(fā)展?fàn)顟B(tài)、發(fā)展趨勢，已經(jīng)成為重點(diǎn)課題[2]。在這一背景下，我國對于煤電行業(yè)重視程度不斷提升，多部門聯(lián)合發(fā)布的《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案的通知》當(dāng)中提出：需要改造全國具有條件的燃煤電廠，力爭實(shí)現(xiàn)低排放目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)超低排放，到2025年首批煤電低碳化改造項(xiàng)目全部開工與實(shí)施，轉(zhuǎn)化運(yùn)用一批低碳、高效的煤電技術(shù)，與2023年相比有關(guān)電碳排放降低到20%左右；到2027年進(jìn)一步拓展煤電低碳發(fā)電技術(shù)路線，與2023年相比有關(guān)電碳排放降低到50%左右，顯著降低運(yùn)行與建造成本，減負(fù)與落實(shí)新時代賦予自身的職責(zé)使命。
2 新能源背景下煤電與光伏儲能聯(lián)動發(fā)展的策略
2.1 開展頂層設(shè)計，調(diào)節(jié)管控煤電與新能源
煤炭與光伏儲能聯(lián)動發(fā)展的一項(xiàng)系統(tǒng)化工程，需要長期、深入開展，因此相關(guān)部門需要結(jié)合政策要求、改革轉(zhuǎn)型趨勢等，組織開展頂層的規(guī)劃設(shè)計。一是分解各省新能源規(guī)劃目標(biāo)，明確相關(guān)目標(biāo)，保證國家政策、地方方針、企業(yè)規(guī)劃可以相互協(xié)調(diào)、有效對接[3]。比如結(jié)合“量率協(xié)同”要求，明確各個省份、各個行業(yè)領(lǐng)域消納責(zé)任權(quán)重，確定新能源實(shí)際裝機(jī)容量、裝機(jī)應(yīng)用比例，調(diào)整自身發(fā)展規(guī)劃與方針。在制定與設(shè)計新能源發(fā)展規(guī)劃、發(fā)展計劃的技術(shù)上，規(guī)劃設(shè)計與之相適應(yīng)的電力系統(tǒng)，讓兩者可以同步建設(shè)、規(guī)劃與運(yùn)行。二是進(jìn)一步提升制度調(diào)節(jié)管控力度，需要彈性調(diào)整“開發(fā)速度慢、品種比較多”的資源，需要不斷提升與擴(kuò)大煤電機(jī)組智能性、靈活性、系統(tǒng)性改造費(fèi)用疏通引導(dǎo)渠道，不斷加快、提升煤電機(jī)組改造速度，大力發(fā)展調(diào)峰氣電、抽水蓄能等新能源，大規(guī)模、大范圍應(yīng)用新型儲能，強(qiáng)化儲能系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)管控能力[4]。
2.2 強(qiáng)化儲能資源管理，提升儲能市場競爭力
為更好適應(yīng)儲能市場發(fā)展需求，讓煤電與光伏新能源可以聯(lián)動發(fā)展，相關(guān)企業(yè)需要結(jié)合市場規(guī)劃、市場發(fā)展需求，圍繞儲能服務(wù)需求、服務(wù)趨勢，調(diào)整改善電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)以及多元側(cè)儲能模式，豐富能源儲能項(xiàng)目。一是電源側(cè)儲能應(yīng)用管理，對于新型能源，需要進(jìn)一步合理調(diào)節(jié)新能源，推進(jìn)實(shí)施集中式光伏配置儲能、海上風(fēng)電儲能。對于常規(guī)煤炭電源側(cè)，需要改變傳統(tǒng)機(jī)組，使用大型、高水平電源配置儲能，開展調(diào)頻輔助服務(wù)、調(diào)峰服務(wù)，逐步提升機(jī)構(gòu)配套儲能、電源等市場競爭能力與水平[5]。二是電網(wǎng)側(cè)儲能，整合應(yīng)用機(jī)構(gòu)過往積累的經(jīng)驗(yàn)，針對區(qū)域電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計，配置具備平滑風(fēng)電出力、調(diào)峰調(diào)頻等不同價值作用的集中儲能站，組織實(shí)施大容量新能源儲能調(diào)峰試點(diǎn)示范活動，并且在配網(wǎng)側(cè)重點(diǎn)，整合使用分布式電源消納儲能，借此強(qiáng)化電網(wǎng)側(cè)儲能水平。三是用戶側(cè)儲能，結(jié)合用戶電力資源配置情況、配置現(xiàn)狀，在擁有良好條件的園區(qū)與企業(yè)等配置、設(shè)計專屬的儲能設(shè)備，建設(shè)綜合化、系統(tǒng)化能源，不斷調(diào)整改善能源使用效率。四是靈活設(shè)計多元側(cè)儲能，在新時期新能源儲能形式應(yīng)用前景更加廣闊，綜合能源項(xiàng)目、源網(wǎng)和儲一體化項(xiàng)目深入推進(jìn)，相關(guān)機(jī)構(gòu)可以綜合考量儲能配置與布局需求，不斷強(qiáng)化能源系統(tǒng)當(dāng)中儲能應(yīng)用質(zhì)量。
2.3 強(qiáng)化能源需求管理，提升能源儲備能力
在新能源快速發(fā)展形勢下，相關(guān)企業(yè)快速挖掘激活自身潛力、內(nèi)在發(fā)展活力，提升運(yùn)行生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性與安全性是重要思路，也是必然的任務(wù)。煤電以及與之相關(guān)企業(yè)可以結(jié)合自身優(yōu)勢特點(diǎn)，調(diào)整改善企業(yè)內(nèi)部已有發(fā)展模式、發(fā)展舉措，深度融合煤電儲能與新能源，讓產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢可以相互彌補(bǔ)。
激活自身區(qū)位優(yōu)勢，提升經(jīng)濟(jì)收益。煤電企業(yè)可以發(fā)揮凸顯自身具備的區(qū)位優(yōu)勢特點(diǎn)，結(jié)合自身土地資源充足豐富、空間范圍較大等特點(diǎn)，在不破壞、不危害、不影響電廠安全性與穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理使用配套設(shè)施、內(nèi)部空間的優(yōu)勢資源，遷移應(yīng)用、整合引入新能源光伏儲能技術(shù)，在助力煤電廠房用電率進(jìn)一步降低的基礎(chǔ)上，獲取良好的經(jīng)濟(jì)收益[6]。例如，可以遷移利用廠區(qū)空閑空余地域、廠區(qū)頂棚訂車場、配套生活區(qū)域屋頂?shù)雀鞣N不同的位置，整合引入新能源分布式光伏技術(shù)，將其與廠商電力系統(tǒng)有機(jī)整合，進(jìn)行并網(wǎng)設(shè)置，并且積極合理應(yīng)用分布式光伏發(fā)電電量，開展廠區(qū)日常發(fā)電，在不影響、不危害企業(yè)運(yùn)行安全與穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，提升光伏儲能技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量，發(fā)揮應(yīng)用優(yōu)勢。
整合各方優(yōu)勢資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。相關(guān)煤電機(jī)構(gòu)可以根據(jù)企業(yè)裝機(jī)容量與儲備量，通過儲能電站安裝配置的形式，讓傳統(tǒng)燃機(jī)發(fā)電與新能源發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)目標(biāo)，助力可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)落實(shí)[7]。一是根據(jù)自身樁基容量，依據(jù)適當(dāng)?shù)谋壤?:2與1:3的形式針對電力儲能裝置進(jìn)行配置，形成專屬、完整的儲能電站，并且積極合理將分布式光伏、燃煤發(fā)電整合引入到儲能電站當(dāng)中，建構(gòu)樹立互補(bǔ)互聯(lián)發(fā)展模式。二是提升儲能電站的增加設(shè)置，可以為日常電力能源供應(yīng)調(diào)度提供服務(wù)，在步入到用電高峰時期時，可以規(guī)范合理使用儲能電站提供電力能源供應(yīng)，而位于用電低峰時期，則可以存儲剩余的能源，借此規(guī)避預(yù)防能源浪費(fèi)問題與困境，降低燃煤發(fā)電占比以及碳排放。三是在日常運(yùn)行與發(fā)展過程中，光伏電能與煤電能源所產(chǎn)生、形成的電能，除了用于開展電力能源供應(yīng)配置之外，還需要規(guī)范合理在儲能電站當(dāng)中存儲，在不影響、不危害電力能源供應(yīng)水平與質(zhì)量的基礎(chǔ)上，助力電力能源儲備效率提升，并且讓煤電能源存在的負(fù)荷波動問題、光伏發(fā)電波動服務(wù)較大問題得到解決，讓兩者可以相互彌補(bǔ)、相互促進(jìn)[8]。
同時，目前各個省市深入推進(jìn)與發(fā)布升級儲氣設(shè)施項(xiàng)目規(guī)劃，支持與引領(lǐng)地方政府與相關(guān)企業(yè)采取參股合資、異地交互等模式，共同落實(shí)儲氣設(shè)施建設(shè)，承擔(dān)投資收益和成本，可以把握這一機(jī)遇，加大地下儲氣庫建設(shè)、LNG儲罐統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計，進(jìn)一步提升儲氣設(shè)施建設(shè)規(guī)模、建設(shè)速度。
2.4 搭建技術(shù)支持體系，開拓聯(lián)動發(fā)展路徑
在新時期，現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展速度逐步加快，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算以及人工智能等技術(shù)與我國煤電產(chǎn)業(yè)、光伏儲能融合進(jìn)程逐步加快，在能源領(lǐng)域快速滲透、廣泛普及與推廣，產(chǎn)生許多新型、現(xiàn)代化新型能源技術(shù)，為煤電+光伏儲能聯(lián)合發(fā)展、綜合化發(fā)展帶來一定的支持與幫助。相關(guān)煤電企業(yè)在發(fā)展過程中，可以整合運(yùn)用新型能源技術(shù)、新型能源設(shè)備，利用新型技術(shù)，組織開展分布式能源開發(fā)，開展綜合化、聯(lián)動化儲能服務(wù)工作。例如，分布式光伏技術(shù)是一種轉(zhuǎn)換太陽能源的電能技術(shù)，具有降低成本、節(jié)約能源、提供能源供應(yīng)靈活性、環(huán)保性等特點(diǎn)，不會產(chǎn)生額外的費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)零排碳；儲能技術(shù)是指轉(zhuǎn)化不同的能源并且存儲、保護(hù)起來，以便在有需要、有要求時期將其釋放出來的技術(shù)，可以為用戶提供調(diào)頻服務(wù)、備用電源服務(wù)等各種電力服務(wù)，煤電企業(yè)可以有機(jī)整合兩種技術(shù)，借助分布式光伏技術(shù)開展能源開發(fā)挖掘與整合運(yùn)用；使用儲能技術(shù)對能源進(jìn)行管理與存儲，逐步提升電力系統(tǒng)運(yùn)用靈活性與穩(wěn)定性，降低配電網(wǎng)絡(luò)壓力負(fù)擔(dān)，降低、延緩基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備運(yùn)用與投入，開辟一條全新、快捷的發(fā)展途徑，在不改變太陽與煤電存儲的基礎(chǔ)上，增加電池的滲透率，助力煤電與太陽能存儲聯(lián)動發(fā)展目標(biāo)深入落實(shí)。
2.5 打造綠電價格機(jī)制，助力電力市場改革創(chuàng)新
伴隨著“雙碳”政策方針深入實(shí)施與推進(jìn)，光伏能源、風(fēng)電能源等能源在電力系統(tǒng)當(dāng)中占據(jù)的比例進(jìn)一步提升，我國電網(wǎng)發(fā)展結(jié)構(gòu)、發(fā)展模式發(fā)生一定調(diào)整和改變，迫切需要打造建設(shè)具有低碳化、靈活化、全面化的電力價格市場。需要優(yōu)化調(diào)整跨省份協(xié)作交互機(jī)制，打造建設(shè)綠色電力交易機(jī)制、價格機(jī)制，促進(jìn)助力電力價格市場化發(fā)展，讓用戶可以獲取綠色電力支持與輔助。一是需要針對深谷電價機(jī)制進(jìn)行深入研究，打造與建設(shè)峰谷分時電價機(jī)制，完善健全尖峰電價政策方針、擴(kuò)大峰谷的比價。二是推進(jìn)實(shí)施電價補(bǔ)貼機(jī)制，可以傳統(tǒng)能源與新能源儲能項(xiàng)目投運(yùn)實(shí)施初期，提供運(yùn)營度電補(bǔ)貼政策方針，包括放電補(bǔ)貼政策、充電補(bǔ)貼政策，按照一定比例結(jié)合放電與充電補(bǔ)貼，用來彌補(bǔ)業(yè)務(wù)運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)收益存在的不足問題。三是健全完善與電力儲能容量相關(guān)的電價機(jī)制，可以結(jié)合煤電能源與光伏新能源儲能特點(diǎn)，以及儲能電站容量差異，設(shè)置差異化、個性化、過渡性電價調(diào)節(jié)機(jī)制，提升電價機(jī)制規(guī)范合理性。
3 新能源背景下煤電與光伏儲能聯(lián)動發(fā)展方向
煤電儲能與光伏儲能兩者之間具有密切的關(guān)系，具有相互引領(lǐng)、相互促進(jìn)的作用。在新時期，伴隨著光伏存儲與管理技術(shù)的快速發(fā)展，光伏發(fā)電成本逐步降低，光伏儲能價格也隨之縮減，達(dá)到“平價”水平，煤電+光伏儲能市場發(fā)展全景、發(fā)展機(jī)遇更加廣闊，在未來，在電力改革政策深入推進(jìn)實(shí)施背景下，萬物互聯(lián)時代正式到來，各種不同能源相互關(guān)聯(lián)、多能互補(bǔ)、協(xié)調(diào)融合發(fā)展將會成為必然發(fā)展趨勢，同時光伏儲能與煤電儲能聯(lián)動的優(yōu)勢特點(diǎn)也可以全面呈現(xiàn)展示，未來發(fā)展范圍不斷拓展、發(fā)展方向更加明確。不過從整體層面分析，由于光伏發(fā)電時間比較短，煤電發(fā)展理念并未及時革新，使得煤電與光伏儲能聯(lián)動發(fā)展還存在一定的問題，發(fā)展不到位，在未來需要繼續(xù)創(chuàng)新改革。
需要打造建立專屬、完善的光伏儲能與煤電儲能管理機(jī)制體系，精細(xì)化處理設(shè)置管理機(jī)制，針對煤電儲能與光伏儲能站運(yùn)維進(jìn)行精細(xì)化管理，在進(jìn)一步降低運(yùn)維成本，提升運(yùn)維有效性與規(guī)范合理性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)高運(yùn)維、高效率發(fā)展目標(biāo)。
未來需要強(qiáng)化聯(lián)動式、互動式發(fā)電系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)打造建設(shè)力度，后續(xù)必然需要結(jié)合實(shí)際發(fā)展需求、發(fā)展情況，靈活巧妙使用集中并網(wǎng)、多點(diǎn)分散并網(wǎng)等各種模式，設(shè)置規(guī)范合理的并網(wǎng)點(diǎn)，可以直接、有效使用電廠用電系統(tǒng)組織開展并網(wǎng)管理，節(jié)省電網(wǎng)投資、資源消耗與浪費(fèi)。
獲取技術(shù)支持與幫助，需要繼續(xù)加大能源儲能技術(shù)的研究力度，整合引入新型儲能技術(shù)，包括零碳排技術(shù)、能源存儲技術(shù)、太陽能技術(shù)等，逐步降低與緩解電網(wǎng)配備壓力，適當(dāng)延緩電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、能源儲備設(shè)施投入，提升能源儲備質(zhì)量與運(yùn)用能力。同時，還需要整合引入新興智能化技術(shù)，為煤炭與光伏能源初步聯(lián)動應(yīng)用提供可靠牢固的技術(shù)支持與幫助，促進(jìn)綜合智能能源服務(wù)目標(biāo)進(jìn)一步落實(shí)。
4 結(jié)語
在新能源快速發(fā)展背景下，煤電與光伏儲能聯(lián)動發(fā)展是必然的趨勢與路徑，也是提升能源開發(fā)利用質(zhì)量的關(guān)鍵舉措，可以更好應(yīng)對復(fù)雜的社會環(huán)境，需要對其進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，需要針對煤電與光伏能源進(jìn)行聯(lián)合化、一體化建設(shè)，組織開展戰(zhàn)略布局、統(tǒng)籌規(guī)劃，提升新能源與傳統(tǒng)能源利用效率，為“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
