3月15日,中央財經委員會第九次會議在京召開。會議研究了促進平臺經濟健康發(fā)展問題和實現碳達峰、碳中和的基本思路和主要舉措,其中指出,要構建清潔低碳安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實施可再生能源替代行動,深化電力體制改革,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
那么,究竟什么是新型電力系統(tǒng)?如何構建新型電力系統(tǒng)?對電力系統(tǒng)的重要平臺電網來說,將遇到哪些機遇和挑戰(zhàn)?對此,《能源高質量發(fā)展》專訪了清華四川能源互聯網研究院科研管理部主任呂嵐春,分享他對上述問題的見解。
(呂=呂嵐春,能=能源高質量發(fā)展)
能:新型電力系統(tǒng)建設應包含哪些方面的問題,或者說新型電力系統(tǒng)應具有哪些特征?
呂:新型電力系統(tǒng)建設在物理系統(tǒng)方面,應包括源網荷儲各部分建設;在信息物理融合方面,要建設支撐源網荷儲靈活互動的數字孿生智慧電網;在體制機制方面,應包括促進高比例可再生能源消納的政策、機制和市場建設。
新型電力系統(tǒng)的主要特征包括:源端更高比例新能源接入、電網更靈活可靠配置資源、負荷端多元互動。
能:實現高比例可再生能源發(fā)電消納和接入,需要具備哪些要素?
呂:實現高比例可再生能源接入和消納是系統(tǒng)性問題,需要技術、方案、機制協同發(fā)揮作用。概括地講,需要以下四方面要素:
一是源端實現可再生能源與電網協調規(guī)劃,做好中長期統(tǒng)籌,避免將消納矛盾堆積到運行階段;
二是電網需要具備更高的彈性和多樣化的運行方式,包括對潮流雙向流動和各類資源智慧控制能力等;
三是需要更多的儲能和負荷側靈活性資源,通過需求響應實現系統(tǒng)調峰調頻的能力;
四是需要適應高比例可再生能源發(fā)展的政策、機制和市場,促進可再生能源良性發(fā)展。
能:在構建新型電力系統(tǒng)層面,能源互聯網建設的實質是什么?如何理解二者之間的關系?
呂:能源互聯網的本質特征,包括物理層多種能源互通共濟、信息層信息物理系統(tǒng)深度融合和價值層創(chuàng)新能源運營模式。在諸多一次、二次能源中,電能因具有清潔高效、終端使用便捷、與信息技術關聯緊密等特征,在諸多能源類型中起到了樞紐作用。在構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中,為實現不斷提升可再生能源比重的目標,除了電力系統(tǒng)內部環(huán)節(jié)的智能化與數字化之外,更需要多元能源的有效互聯和高效利用,以實現更大范圍的可再生能源消納和利用。因此,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是能源互聯網的核心。
在未來的規(guī)劃中,需要將能源互聯網的核心概念和技術融入新型電力系統(tǒng),從而構建以電力為中心的新一代能源體系。
能:作為能源、信息流的聚合平臺,電網企業(yè)應如何理解其在構建新型電力系統(tǒng)中的重要性和未來的功能定位?
呂:因為電能在諸多能源類型中具有比較優(yōu)勢,電網也具有廣泛的覆蓋層面和強大的樞紐作用,所以,作為能源、信息流聚合平臺的電網,在新型電力系統(tǒng)乃至能源互聯網的建設中都將是核心樞紐和承載平臺。這一樞紐和平臺,不僅是電力傳輸配給的基礎設施,也是信息傳遞網絡和提供多元服務的平臺,將以極高的可靠性運行水平,保障社會經濟的穩(wěn)健運行。可見,電網作為國家安全的關鍵基礎設施之一,未來將起到能源輸配、信息傳遞和服務平臺的廣泛作用。
能:在構建清潔低碳安全高效的能源體系的道路上,需要面臨哪些制約因素?
呂:根據行業(yè)的熱議,主要制約因素主要來自三個方面:
一是當前電力系統(tǒng)呈現高比例可再生能源、高比例電力電子設備的“雙高”特征,系統(tǒng)轉動慣量持續(xù)下降,調頻、調壓能力不足,系統(tǒng)安全穩(wěn)定的機制亟待優(yōu)化,以解決清潔化轉型發(fā)展與保障系統(tǒng)安全之間的矛盾。
二是未來將逐步成為主力電源的風電和太陽能發(fā)電具有隨機性、波動性,發(fā)電能力保障性下降,而近年來我國用電需求呈現冬、夏“雙峰”特征,峰谷差不斷擴大,電力保障供應的難度逐年加大,如何實現復雜場景下的源荷平衡成為運行的主要矛盾。
三是為適應“雙高” “雙峰”形勢下的新能源并網和消納,電力系統(tǒng)源網荷儲各環(huán)節(jié)的建設和運營成本都將增加,加之我國新能源資源與需求逆向分布將帶來更高的開發(fā)和運輸成本,都表明我國需要建立有效的市場體系,并需要結合監(jiān)管機制,著力疏導能源供需全鏈條的成本矛盾。
此外,電源與電網規(guī)劃統(tǒng)籌協調不夠,電力系統(tǒng)平衡能力、調節(jié)控制能力不足,電力裝備支撐能力不足,電力系統(tǒng)基礎理論體系亟待提升等,都是需要考量的因素。
能:可再生能源在未來發(fā)展中,將對市場有多少依賴程度?
呂:電力能源系統(tǒng)從管制模式走向市場模式,是國際電力發(fā)展史上的重的經驗。在未來,可再生能源的發(fā)展不僅需要政策引導,更需要市場發(fā)揮決定性作用。以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是源荷雙端不確定性顯著增強的系統(tǒng),傳統(tǒng)的計劃式電價難以適應,需要以有效的市場和價格機制,引導整個系統(tǒng)良性發(fā)展。
能:在構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中,如何理解儲能的重要性及其短板?
呂:作為靈活可控的調節(jié)資源,儲能能夠在較大程度上降低源荷的不確定性,對促進新能源消納、提高新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等具有重要作用,被視為未來電力系統(tǒng)發(fā)展的革命性因素。
目前,儲能的發(fā)展尚存在自身技術指標、安全水平與電網系統(tǒng)級應用要求不匹配,及成本偏高、未具備大規(guī)模推廣應用的條件等核心問題,需要在未來尋求突破。
能:構建新型電力系統(tǒng)的過程中,如何確?;茉磁c可再生能源的穩(wěn)健與公平替代?
呂:新型電力系統(tǒng)的中長期建設目標,應當是建立以新能源為電量供應主體,以火電機組、大型水電機組及抽水蓄能機組、規(guī)?;瘍δ芟到y(tǒng)以及可調節(jié)負荷需求響應等作為系統(tǒng)快速調節(jié)資源的電力系統(tǒng)。因此,以煤炭為主的化石能源將在過渡過程中發(fā)揮“壓艙石”作用,從而保障電網的安全穩(wěn)定運行和清潔化轉型發(fā)展。
要保障過渡過程平穩(wěn)有序,一方面要科學做好各類能源發(fā)展規(guī)劃,嚴控新建火電項目;另一方面要做好存量資源的轉型發(fā)展,發(fā)揮好火電機組在調峰調頻、保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行和極端條件下能源供應安全等方面的作用。




