中國儲能網訊:“雙碳”目標的提出,掀起了一場深刻的社會系統性變革。它不僅重塑了經濟發(fā)展的底層邏輯,也為全球綠色工業(yè)革命開辟了新賽道,催生出規(guī)模巨大的綠色低碳市場。在這一進程中,電力行業(yè)扮演著雙重角色:不僅以自身轉型、自我革命踐行著綠色低碳理念,更以穩(wěn)定清潔的電力供應,鑄就全社會綠色轉型的能源基石。
對于中國電力行業(yè)而言,清潔轉型由來已久。2006年《可再生能源法》的實施驅動我國電力行業(yè)加快實行清潔替代,新能源裝機規(guī)模持續(xù)擴張;傳統發(fā)電機組于“十三五”時期開啟大規(guī)模超低排放和節(jié)能改造,清潔轉型逐漸成為全行業(yè)發(fā)展的主線與重心。但彼時目標側重于污染控制,新能源也只是電力版圖中的“新生兒”,碳減排尚未成為核心約束。
而“雙碳”目標的提出,為電力行業(yè)這一傳統碳排放大戶劃定了清晰而緊迫的轉型“時間表”,減排降碳成為剛性要求。五年來,中國電力行業(yè)以前所未有的投入強度和改革深度,展開了全行業(yè)規(guī)模宏大且影響深遠的低碳行動。
電力行業(yè)的五年“雙碳”路走得有起有伏。經歷過疫情危機、保供承壓的波折與陣痛,也收獲了綠電降本、技術迭代的突破與驚喜。傳統煤電在爭議中逐漸明確定位,新能源“上桌”后亦認識到擔當大任絕非易事。五年來,電力行業(yè)在波折中認清邊界,在反思中凝聚共識,在重構中孕育新生,在多重約束中尋找平衡,學會與不確定性共處,以沉淀之力、務實之功,堅定不移推進這項世紀工程。
回望來路:有坎坷亦有碩果
我國“雙碳”之路在起步之初,遭遇了全球近百年來最嚴重的公共衛(wèi)生危機——新冠肺炎疫情,各國生產生活秩序受到不同程度的沖擊,全球能源系統安全韌性受到考驗。在我國,由疫情引發(fā)的項目延遲、供應鏈停滯、投資風險以及國際合作受阻等不利影響,給“雙碳”進程帶來了短期干擾和挑戰(zhàn)。
當世紀工程遭遇世紀疫情,一些行動難免亂了陣腳。在“雙碳”戰(zhàn)略落地初期,我國曾出現“運動式減碳”現象。一些地方、行業(yè)、企業(yè)“搶頭彩”心切,提出的目標超越發(fā)展階段,出現對煤電項目“一刀切”的抽貸斷貸;或為應對疫情帶來的經濟壓力,刺激經濟復蘇,短期內上馬高能耗項目,造成碳排放的反彈風險。在“運動式減碳”風波中,“過度”與“不及”的現象同時存在。
中國電力企業(yè)聯合會專家委員會副主任委員、國家氣候變化專家委員會委員王志軒指出,出現“運動式減碳”的主要原因在于對“雙碳”目標的系統性、復雜性、長期性認識不到位,部分地方未能充分理解實現“雙碳”目標是一項全局性工作,將其視為可短期突擊完成的任務,急于求成,或錯誤地將2030年“碳達峰”理解為在此之前還可以“攀高峰”,盲目上馬“兩高”項目,導致碳排放速度加快,給后續(xù)碳中和帶來更大壓力。
幾乎與疫情爆發(fā)同時,在“十三五”末,電力供應危機悄然醞釀,并于2020年在湖南、江西等地局部爆發(fā)。2021年第三季度,電力保供進入最嚴峻的階段,全國超過20個省份執(zhí)行了有序用電,引發(fā)了社會各界的廣泛關注和擔憂。
面對嚴峻的形勢,國家迅速出臺一系列保供穩(wěn)價的政策措施。2021年10月,國家發(fā)改委等部門出臺煤電油氣運保供穩(wěn)價8項措施,并發(fā)布《關于進一步深化燃煤發(fā)電上網電價市場化改革的通知》,一方面管控煤價,另一方面疏導電價,增加煤炭產能和供應,推動煤電企業(yè)“應發(fā)盡發(fā)”,廣大電力企業(yè)全力保供,2021年四季度至年底,大范圍的限電危機逐漸緩解平息。
“十四五”開局面臨的電力供應緊張與“運動式減碳”幾乎同步發(fā)生,顯示出電力行業(yè)低碳轉型的復雜性。廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強表示,2021年的電力供應危機是多方面因素導致的,與“運動式減碳”存在一定關聯,但“運動式減碳”并非唯一原因。部分地區(qū)為完成短期能耗目標而采取“一刀切”限電,直接削弱了電力供應能力;同時,煤炭開發(fā)利用受限,煤價飆升,煤電頂牛,新能源穩(wěn)定性不足、有效容量低等問題疊加,最終導致系統性硬缺電,暴露了轉型減碳初期缺乏系統規(guī)劃的弊病。
面對“十四五”開局的一系列挑戰(zhàn),中央及時發(fā)聲糾偏。2021年7月30日,中共中央政治局召開會議指出,要統籌有序做好碳達峰、碳中和工作,盡快出臺2030年前碳達峰行動方案,堅持全國一盤棋,糾正“運動式減碳”,先立后破,堅決遏制“兩高”項目盲目發(fā)展,對種種亂象踩下剎車;2022年1月24日,中共中央政治局就努力實現碳達峰碳中和目標進行第三十六次集體學習。習近平總書記強調,要把系統觀念貫穿“雙碳”工作全過程,注重處理好發(fā)展和減排、整體和局部、長遠目標和短期目標、政府和市場這四對關系,為電力行業(yè)推進“雙碳”工作提供了重要遵循。
“雙碳”目標作為重塑經濟社會發(fā)展格局的系統性工程,必須堅持全國一盤棋的系統謀劃,以科學合理的頂層設計先行引領。2021年9月,中共中央、國務院下發(fā)《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》,10月,國務院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》。這兩份綱領性文件的發(fā)布,共同構成了“1+N”政策體系中的“1”,明確了碳達峰碳中和的頂層設計、主要目標和重大原則;各部門各地方隨之出臺了大量配套實施方案和保障政策,涵蓋了能源、工業(yè)、交通、建筑等關鍵領域,形成了全球最系統完備的碳減排頂層設計和政策體系。
在國家戰(zhàn)略的引領下,我國低碳產業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇:新能源躍升發(fā)展,開發(fā)建設成本大幅下降,電動載人汽車、鋰電池和太陽能電池“新三樣”成為我國外貿出口的全新名片,重大水電與核電項目有序推進,化石能源清潔高效利用加快推進,新型儲能百花齊放,氫能新賽道蓄勢待發(fā)……堅實的產業(yè)基礎支撐我國能源結構迎來歷史性轉折——截至2025年上半年,風光發(fā)電裝機達到16.7億千瓦,構建起全球最大、發(fā)展最快的可再生能源體系,“十四五”期間,我國可再生能源發(fā)電裝機占比由40%提升至60%左右,風電光伏年新增裝機先后突破1億、2億、3億千瓦關口,實現臺階式躍升發(fā)展,發(fā)展速度和力度前所未有。
能源生產端“向綠圖強”,消費端也“綠意更濃”。8月26日,在國務院新聞辦公室舉行“高質量完成‘十四五’規(guī)劃”系列主題新聞發(fā)布會上,國家發(fā)展改革委黨組成員、國家能源局局長王宏志介紹道:“在全社會用電量中,每3度電就有1度綠電。全國能源消費中,非化石能源占比每年增加1個百分點,預計將超額完成‘十四五’確定的20%目標,煤炭占比每年減少1個百分點,這‘一增一減’大大提升了經濟發(fā)展的‘含綠量’;我國出口的風電光伏產品,‘十四五’期間累計為其他國家減少碳排放約41億噸,為全球低碳轉型作出了重大貢獻。”
系統承壓:在“破立”之間尋求平衡
新能源實現歷史性跨越發(fā)展,提前6年完成國際承諾,為我國實現“雙碳”目標打下了堅實的基礎。但對于電力系統而言,“破”與“立”的平衡仍在摸索。
2021年3月15日,中央財經委員會第九次會議提出構建新型電力系統;2023年,中央深改委第二次會議審議通過《關于深化電力體制改革加快構建新型電力系統的指導意見》,指出“要深化電力體制改革”,進一步提出新型電力系統“清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能”的五大特征,為構建新型電力系統擘畫了清晰的發(fā)展藍圖。
當前,電力系統正面臨著有電100多年來技術上最重大的變化,電力保供、系統運行、新能源消納等均面臨重大挑戰(zhàn)。
“十四五”期間,傳統水電大省缺電現象引發(fā)高度關注。2022年夏,川渝地區(qū)60年一遇的極端高溫與干旱讓電力負荷“沖高”,讓水電發(fā)電能力“腰斬”,引發(fā)電力供應緊張,工商業(yè)大面積限電停產讓電于民;云南自“十四五”以來發(fā)生了多輪不同規(guī)模的“停電限產”,對當地工業(yè)生產造成較大影響。盡管兩地缺電的原因不盡相同,但高比例可再生能源電力供應“看天吃飯”的不確定性已經給業(yè)內敲響了警鐘,電力系統容量充裕度受到挑戰(zhàn)。
新能源出力特性與用電需求存在季節(jié)性和日內的錯配。從季節(jié)變化來看,我國用電負荷呈現夏季和冬季的“雙高”特點,但新能源出力大發(fā)在春季和秋季。從日內波動來看,新能源的日內波動與負荷高峰形成反差,如光伏發(fā)電出力高峰在午間,但早晚用電高峰時段卻幾乎無法發(fā)電,夜間則出力為零。而一旦遭遇極端高溫干旱、極熱、極寒、極端低溫雨雪冰凍等多種氣象災害疊加,將對新型電力系統下多電源品種同時造成不利影響,需要傳統煤電發(fā)揮更大的保供兜底作用?!半S著新能源大規(guī)模開發(fā),在系統中占比越來越大,我國自‘十三五’以來,電力系統每年新增的有效容量逐年低于每一年最大負荷的增長,現在系統中的容量潛力基本上消耗殆盡了,在‘十五五’期間必須要解決這個問題?!?月8日,在“2025電力低碳轉型年會”上,國家電網有限公司副總工程師兼國網能源研究院有限公司董事歐陽昌裕指出。
面對新形勢與新挑戰(zhàn),政策機制及時作出了調整。2023年11月,國家發(fā)展改革委、國家能源局出臺《關于建立煤電容量電價機制的通知》(發(fā)改價格〔2023〕1501號),該文件著眼于電力系統有效容量的長期充裕性,從煤電起步,將煤電單一制電價調整為兩部制電價,推動煤電轉變經營發(fā)展模式,充分發(fā)揮煤電支撐調節(jié)作用,從而更好保障電力安全穩(wěn)定供應。當前,煤電容量電價實施超過一年半,初步實現了煤電機組按不同功能獲得收益的效果,提升了煤電機組確保生產能力可用的主動性,促進了煤電機組的技術改造,有助于煤電企業(yè)利潤修復、緩解經營壓力,為后續(xù)我國發(fā)電側容量機制的全面建立作出了有益的探索。
隨著電力系統逐步向“高比例可再生能源”和“高比例電力電子設備”的“雙高”方向發(fā)展,系統特性發(fā)生大幅變化,轉動慣量、調頻能力、電壓支撐能力等交流同步電網安全穩(wěn)定的物質基礎有削弱的趨勢,對系統安全穩(wěn)定運行構成了新的挑戰(zhàn)。此外,新型電力系統等效的峰谷差顯著加大,系統快速滑坡的速率更大,需要更大的調節(jié)規(guī)模和調節(jié)速率支撐系統安全。新能源滲透率的提升,加大了新能源電力的消納壓力,維持高利用率將導致系統消納成本大幅提升,全國光伏發(fā)電利用率連續(xù)兩年下降,風電利用率自2023年開始下降。
種種風險挑戰(zhàn)顯示出,現階段,新能源還難以實現對傳統電源的安全可靠大規(guī)模替代。為保障新能源高質量發(fā)展,政策組合拳接續(xù)發(fā)力。2024年6月4日,國家能源局發(fā)布《關于做好新能源消納工作 保障新能源高質量發(fā)展的通知》,調整過去95%的消納要求,指出新能源利用率原則上不低于90%。消納“紅線”放開,一方面為電力系統運行提供必要的彈性空間,另一方面可以“電量”換“裝機”,促進新能源裝機合理增長。
2025年2月,國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《關于深化新能源上網電價市場化改革 促進新能源高質量發(fā)展的通知》(發(fā)改價格〔2025〕136號),推動新能源上網電量全面進入電力市場、通過市場交易形成價格。
136號文的出臺,改變了過去新能源上網電價固定價格的做法,力求合理反映市場供求,推動新能源公平承擔電力系統調節(jié)責任,更好發(fā)揮市場機制作用。對于新能源而言,“躺贏”的時代已經一去不復返,新能源正式走出“溫室”,在市場和價格機制的引導下,審慎決策、合理布局、提升效率、精細運營。
新能源走上“長大成人”之路,傳統煤電則迎來“老樹發(fā)新芽”。當前,煤電作為電力系統“壓艙石”“穩(wěn)定器”的地位仍然至關重要,但其定位已從過去占據主體性地位的電量電源,逐步轉向基礎保障性和系統調節(jié)性電源。隨著新能源并網規(guī)??焖偬嵘滦碗娏ο到y建設對于煤電全方位自我挖掘的要求也不斷加大。
2024年8月,國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數據局聯合印發(fā)《加快構建新型電力系統行動方案(2024~2027年)》,重點部署9項專項行動,新一代煤電升級行動是其中之一。2025年3月,國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《新一代煤電升級專項行動實施方案(2025~2027年)》,明確了新一代煤電在深度調峰、負荷變化速率、啟停調峰、寬負荷、低排放、智能運行等方面的技術要求,建立健全新一代煤電技術指標體系,為煤電行業(yè)升級確立了新坐標,推動煤電“變身”為“能屈能伸、能上能下、能粗能細”的“六邊形戰(zhàn)士”。
用戶巨變:重塑能源電力新生態(tài)
在用戶側,低碳轉型的變革“火種”已然落地生根,“全新勢力”正破土發(fā)芽:分布式新能源爆發(fā)式增長,用戶側儲能遍地開花,電動汽車重塑出行格局,虛擬電廠蓄勢發(fā)力,源網荷儲一體化項目持續(xù)升溫……用戶側“產消一體化”格局加速演變,用戶從過去被動用電的角色逐漸轉變?yōu)榫哂袥Q策權重的資源統籌者。
華北電力大學國家能源發(fā)展戰(zhàn)略研究院執(zhí)行院長王鵬指出,以“用戶為中心”的電力時代已悄然到來。“我國電力行業(yè)在發(fā)展初期是以發(fā)電為主的時代,本世紀前20年是以大電網為中心的時代,如今已經走到了‘用戶中心時代’,‘用戶中心時代’是能源轉型發(fā)展的內在要求,是安全、低碳、經濟多重目標實現的理性選擇,是電力工業(yè)傳統理念的再次躍升。”
用戶角色的重塑,與電力系統綠色化、去中心化、源荷互動的變革趨勢一脈相承。傳統電力發(fā)展格局以集中式大電源為供應核心,通過大電網統一送電至用戶,發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)界限清晰、角色分明,用戶缺少自主決策和選擇空間。隨著新能源開發(fā)建設成本不斷降低,以及新型儲能技術加快落地應用,以用戶為中心,量身定制一套供電方案具有了現實可行性。當前,新能源富集地裝機規(guī)??焖僭鲩L,如西北電網中新能源已成為第一大電源,但電力送出受限于通道資源不足、源荷建設周期不匹配、送受端電力曲線匹配困難、省間壁壘與利益協調復雜等因素,難以滿足新能源快速增長的消納需求,亟需發(fā)展本地消納能力?!耙杂脩魹橹行摹钡膭?chuàng)新模式,將更好地助力新能源與用戶需求的對接,促進新能源就地就近消納,為“雙碳”目標的推進提供扎實的支撐。
2025年5月,國家發(fā)展改革委、國家能源局出臺《關于有序推動綠電直連發(fā)展有關事項的通知》,探索創(chuàng)新新能源生產和消費融合發(fā)展模式,促進新能源就近就地消納,更好滿足企業(yè)綠色用能需求;6月,國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國家能源局出臺《關于開展零碳園區(qū)建設的通知》,明確了零碳園區(qū)的建設條件、重點任務、保障措施、組織方式等一系列內容。支持有條件的地區(qū)率先建立一批零碳園區(qū),為有計劃、分步驟推進各類園區(qū)低碳化、零碳化改造指明方向。
綠電直連、零碳園區(qū)等模式通過“新能源發(fā)電+就近直接供電”的路徑,讓用戶能夠直接鎖定綠電來源,在歐盟碳邊境調節(jié)機制、《電池與廢電池法》等國際規(guī)則對產品碳足跡提出更高核算要求的趨勢下,以上模式可為我國高耗能企業(yè)塑造更過硬的碳競爭力。
自綠電直連文件出臺后,各地迅速跟進,項目探索落地。7月26日,全國首個100%綠電直連的零碳產業(yè)園在東營開建;8月26日,全國首個綠電聚合直供數據中心試點項目——慶陽“東數西算”產業(yè)園區(qū)綠電聚合試點開工建設,為慶陽算力高地注入綠色發(fā)展的核心動力;近期,全國首個跨省區(qū)綠電直連項目——國家電投鋁電公司降碳增綠項目獲批,項目通過內蒙古新能源與寧夏負荷的匹配,推動兩個自治區(qū)資源優(yōu)勢互補;在新疆,塔里木油田聯合國網新疆電力有限公司以及獨山子石化等企業(yè),積極部署綠電直連項目……
“在新的能源生態(tài)下,多種形態(tài)的源、網、荷、儲將實現高度協同,它們通過先進的智能技術實現深度融合,形成有機整體。同時,能源電力行業(yè)將與交通、工業(yè)、建筑、農業(yè)等領域融合發(fā)展,促進實現經濟社會的全面綠色轉型。”王志軒表示。
更加靈活自主的用戶形態(tài),也將為新型電力系統建設提供更強大的“彈性支撐”。
相對于源網側靈活性資源投資成本巨大、建設周期長等現實制約,開發(fā)負荷側靈活性資源,能夠以較小代價獲取系統所需的調節(jié)能力。目前,我國負荷側靈活資源開發(fā)利用程度較低,還有巨大潛能待挖掘。
但負荷側的資源聚合與調度存在較大難度。用戶側資源如分布式光伏、儲能、電動汽車等具有數量龐大、分布廣泛、特性各異的特點,傳統的集中調度方式難以應對海量、分散的資源。同時,市場機制缺乏足夠的經濟激勵或補償,難以激發(fā)用戶持續(xù)參與的積極性。
《“十四五”現代能源體系規(guī)劃》中要求,到2025年,靈活調節(jié)電源占比達到24%左右,電力需求側響應能力達到最大用電負荷的3%~5%。當前這一目標完成得如何?國網能源研究院供需所副所長尤培培告訴記者,多數省份基本實現了目標,但隨著新能源大規(guī)模發(fā)展,系統對響應的要求也相應提高,供需緊張的時段呈現高峰延長延后的趨勢,且高峰低谷轉換加快,對響應的時序性、持續(xù)性、快速性等要求提升,需要進一步加強負荷資源精細化管控,引導負荷資源常態(tài)化參與市場調節(jié),在用戶用電行為激勵性引導措施研究等方面繼續(xù)攻堅。
電力低碳轉型背景下的用戶側巨變,為“雙碳”目標的推進注入了“末梢動力”。用戶側廣泛而深入地參與電力系統互動之中,將有效提升可再生能源消納能力,減輕電網平衡壓力,增強電力系統的韌性與調節(jié)能力,讓“雙碳”目標從頂層設計的藍圖,轉化為每個市場主體可感知、可參與的實踐,最終為實現碳達峰、碳中和筑牢最廣泛、最堅實的社會基礎。