新建煤電對電力系統靈活性和未來可再生能源發展意味著什么。兩位專家分別從電力系統調度運行和可再生能源發展形勢的角度建言如何提升電力系統靈活性。中國的電力系統需要什么樣的市場機制和政策來合理調動靈活性資源的自主最優化配置。
在第75屆聯合國大會上(shang),中國承諾力爭(zheng)2030年前碳(tan)(tan)排放達(da)峰,爭(zheng)取(qu)在2060年前實現(xian)碳(tan)(tan)中和(he)(he)。中國提升氣候行動的決心將使能(neng)源(yuan)結(jie)構加速向清(qing)潔(jie)低碳(tan)(tan)方(fang)向發展,這也(ye)意味(wei)著可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)占比(bi)進(jin)一步提升。為實現(xian)電力系(xi)統低碳(tan)(tan)轉型,國家發改委能(neng)源(yuan)研(yan)究所預計2030年和(he)(he)2050年,我(wo)國可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)發電量(liang)(liang)占比(bi)將分(fen)別達(da)到50%和(he)(he)85%以上(shang),風光發電量(liang)(liang)占比(bi)將分(fen)別達(da)到30%和(he)(he)60%以上(shang)。
近(jin)幾年(nian)(nian)(nian),中(zhong)國(guo)可(ke)再生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)發展迅速。據《BP世界能(neng)源(yuan)年(nian)(nian)(nian)鑒2020》數(shu)據,2010-2019年(nian)(nian)(nian),中(zhong)國(guo)風(feng)電(dian)(dian)(dian)和光伏發電(dian)(dian)(dian)裝機容量(liang)年(nian)(nian)(nian)均(jun)增長34%,發電(dian)(dian)(dian)量(liang)年(nian)(nian)(nian)均(jun)增長32%。在未來情景下,實(shi)現高比(bi)例可(ke)再生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)(dian)的目標仍面臨(lin)挑戰——以(yi)(yi)煤電(dian)(dian)(dian)為(wei)主(zhu)導的電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統缺乏保(bao)持(chi)電(dian)(dian)(dian)力(li)供需(xu)動態平衡的足(zu)夠(gou)的應(ying)(ying)變和響應(ying)(ying)能(neng)力(li),即靈活性(xing)。當(dang)前中(zhong)國(guo)棄(qi)(qi)風(feng)、棄(qi)(qi)光和用(yong)電(dian)(dian)(dian)用(yong)熱矛盾問題突出(chu),難以(yi)(yi)適(shi)應(ying)(ying)未來可(ke)再生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)高比(bi)例發展。
綠色(se)和(he)(he)平長(chang)期(qi)關注中國(guo)(guo)國(guo)(guo)內能(neng)源(yuan)(yuan)低碳轉型發(fa)展(zhan)(zhan)形勢(shi),通過深入研究(jiu)發(fa)展(zhan)(zhan)現狀以(yi)及(ji)潛(qian)在問題,助力低碳發(fa)展(zhan)(zhan)工(gong)作的(de)推進。近日,綠色(se)和(he)(he)平氣候(hou)與能(neng)源(yuan)(yuan)項目(mu)主(zhu)任邱程騁對(dui)話(hua)了(le)國(guo)(guo)網(wang)能(neng)源(yuan)(yuan)研究(jiu)院副院長(chang)蔣莉萍和(he)(he)中國(guo)(guo)可(ke)再生能(neng)源(yuan)(yuan)學(xue)會風(feng)能(neng)專(zhuan)業委員會秘書長(chang)秦海巖,兩(liang)位專(zhuan)家分別(bie)從電力系統調(diao)度(du)運行和(he)(he)可(ke)再生能(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)展(zhan)(zhan)形勢(shi)的(de)角度(du)建言(yan)如何提升電力系統靈活性。
(以下:邱(qiu)=邱(qiu)程騁、蔣=蔣莉(li)萍、秦=秦海巖)
邱:中國電力系統靈活性不足主要表現在哪些方面?制約靈活性提升的主要原因有哪些?
秦:我(wo)國(guo)電(dian)力系統的靈(ling)活(huo)性還遠沒有釋放出(chu)來(lai)。因此,現(xian)在語(yu)境下所(suo)說的消納空間(jian)不足也(ye)是(shi)沒有具體含義的。與國(guo)外相(xiang)比,我(wo)們風(feng)電(dian)光伏電(dian)力占(zhan)比還不到10%,區域電(dian)網(wang)最高占(zhan)比也(ye)只有20%左右,現(xian)在的棄風(feng)棄光問題,皆因靈(ling)活(huo)性過于僵化。
蔣:我國電(dian)力(li)(li)系統靈活性(xing)(xing)不足最(zui)突(tu)出的(de)(de)(de)(de)表現(xian)是,局(ju)部地(di)區在某些電(dian)力(li)(li)低谷(gu)時(shi)段的(de)(de)(de)(de)供給(gei)側(ce)壓負荷能力(li)(li)不足,比如在西(xi)北(bei)部地(di)區冬(dong)季(ji)取暖期的(de)(de)(de)(de)電(dian)力(li)(li)日負荷低谷(gu)時(shi)段,多在半夜。另外還有(you)(you)(you)爬坡速率問(wen)題,尤其是在應對太陽能光伏因(yin)云層問(wen)題瞬時(shi)出力(li)(li)發(fa)生(sheng)快(kuai)速變化的(de)(de)(de)(de)情況下。前(qian)者(zhe)主要(yao)(yao)與(yu)系統的(de)(de)(de)(de)發(fa)電(dian)結構有(you)(you)(you)關,后(hou)者(zhe)主要(yao)(yao)與(yu)發(fa)電(dian)機組的(de)(de)(de)(de)技術性(xing)(xing)能有(you)(you)(you)關。制(zhi)(zhi)約靈活性(xing)(xing)提升的(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)原因(yin)有(you)(you)(you)現(xian)有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)技術問(wen)題,但最(zui)主要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)還是行業(ye)運行管理(li)制(zhi)(zhi)度制(zhi)(zhi)約了(le)系統中的(de)(de)(de)(de)靈活性(xing)(xing)資源潛力(li)(li)。
秦:缺乏(fa)經濟性調(diao)度原則是(shi)(shi)(shi)制約(yue)可(ke)再生(sheng)能源(yuan)(yuan)高比例增長的最(zui)大(da)瓶(ping)頸。我們(men)必須(xu)看到的是(shi)(shi)(shi),靈活(huo)性問(wen)題是(shi)(shi)(shi)技(ji)術問(wen)題,更是(shi)(shi)(shi)體制問(wen)題。所以,僅(jin)從(cong)技(ji)術層面是(shi)(shi)(shi)解決不了靈活(huo)性資(zi)源(yuan)(yuan)的改造和提升問(wen)題的。沒有好的市場機制,一(yi)方(fang)面是(shi)(shi)(shi)靈活(huo)性資(zi)源(yuan)(yuan)缺乏(fa)動(dong)力(li),另一(yi)方(fang)面是(shi)(shi)(shi)可(ke)再生(sheng)能源(yuan)(yuan)要充當靈活(huo)性成(cheng)本的“替罪羊”,都不利(li)于發(fa)展。靈活(huo)性資(zi)源(yuan)(yuan)是(shi)(shi)(shi)全系統的資(zi)源(yuan)(yuan),為全系統服務,也必須(xu)由全系統內所有利(li)益方(fang)共(gong)同(tong)承擔成(cheng)本。
邱:靈活性不足的問題是否存在區域間差異?您能介紹一下地方在提升靈活性的路徑上應該注意什么嗎?
蔣(jiang):在(zai)不同地區,提升靈(ling)活性確實有區別(bie),成效也完全不同。以提升火(huo)電(dian)機組(zu)靈(ling)活性為(wei)例,中東部地區的(de)火(huo)電(dian)機組(zu)主要是常規(gui)發電(dian)機組(zu),此類機組(zu)靈(ling)活性提升的(de)重點是通過技術(shu)改造使其在(zai)更(geng)低(di)的(de)出(chu)力(li)工況(kuang)下還能夠(gou)穩定高效運行。
而(er)在(zai)東(dong)北地區(qu),熱(re)電(dian)(dian)(dian)聯(lian)(lian)產機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)占火(huo)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)百分之八十左右。熱(re)電(dian)(dian)(dian)聯(lian)(lian)產機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)運行(xing)方式是(shi)(shi)“以熱(re)定電(dian)(dian)(dian)”,即(ji)以供熱(re)負荷(he)的(de)大小來(lai)確(que)定發(fa)電(dian)(dian)(dian)量(liang)。東(dong)北地區(qu)風(feng)能資源最豐富的(de)時候通常都(dou)是(shi)(shi)用(yong)電(dian)(dian)(dian)最少的(de)冬季的(de)半夜(ye),所以為保障熱(re)力(li)供應,熱(re)電(dian)(dian)(dian)聯(lian)(lian)產機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)壓(ya)出(chu)力(li)能力(li)非常有(you)限,甚至體現(xian)出(chu)一(yi)定的(de)“剛性”。解(jie)決這個問題(ti)在(zai)于實現(xian)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)運行(xing)環(huan)節的(de)熱(re)電(dian)(dian)(dian)解(jie)耦(ou)和供熱(re)供電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong)的(de)融合,就是(shi)(shi)指熱(re)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)在(zai)發(fa)電(dian)(dian)(dian)和運行(xing)技術上(shang)要(yao)把供熱(re)和供電(dian)(dian)(dian)分開,但供熱(re)系統(tong)(tong)和供電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong)要(yao)融合起來(lai)。前者主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)技術層(ceng)面,后者主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)管理層(ceng)面。涉(she)及(ji)到供熱(re)系統(tong)(tong)和供電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong)之間的(de)行(xing)業壁壘,在(zai)管理和利益格局上(shang)就需要(yao)市場(chang)機(ji)(ji)制發(fa)揮作(zuo)用(yong)。
因此(ci),在地方的(de)(de)靈(ling)活性(xing)提升路徑(jing)上,要(yao)避免“一刀(dao)切(qie)”,與強制(zhi)性(xing)改(gai)造要(yao)求相比(bi),更好的(de)(de)方式是(shi)形成市場機制(zhi),鼓勵自主參與,優(you)者獲益。比(bi)如(ru)可以(yi)通過調度管理規范風電及太陽(yang)能(neng)發電站,對(dui)其(qi)(qi)提供(gong)的(de)(de)上網(wang)出力曲線(xian)的(de)(de)準(zhun)確性(xing)和其(qi)(qi)它涉網(wang)性(xing)能(neng)進行考核,但是(shi)不必(bi)強制(zhi)要(yao)求其(qi)(qi)配備定(ding)量的(de)(de)特定(ding)技術手(shou)段(duan)來達成該目標。這是(shi)對(dui)政策制(zhi)定(ding)者的(de)(de)考驗。
邱:中國的電力靈活性資源潛力以及對應靈活性不足的解決方案有哪些?新建煤電對電力系統靈活性和未來可再生能源發展意味著什么?
秦(qin):目前,火電(dian)仍是(shi)最(zui)大(da)(da)的靈活(huo)(huo)性(xing)資源。舉例來(lai)(lai)說(shuo),加拿大(da)(da)安(an)大(da)(da)略(lve)省的燃煤電(dian)廠(chang)在設備更(geng)新后,能夠達(da)到額定容量(liang)約10%至20%的最(zui)低穩(wen)定運行(xing)水平(ping)(ping)。在丹麥,除了降低最(zui)低負荷約束,靈活(huo)(huo)性(xing)還(huan)來(lai)(lai)自熱電(dian)廠(chang)。電(dian)價較低時,熱電(dian)廠(chang)可以轉而(er)消(xiao)耗電(dian)力(li),然(ran)后通過儲熱提(ti)(ti)供電(dian)力(li)。法國(guo)會(hui)根據爬坡能力(li)進行(xing)初次和(he)二(er)次調節。提(ti)(ti)升傳統(tong)電(dian)廠(chang)運行(xing)靈活(huo)(huo)性(xing)能提(ti)(ti)升電(dian)力(li)系(xi)統(tong)靈活(huo)(huo)性(xing)。這些手段也有(you)成本,但不是(shi)可再生能源來(lai)(lai)承擔,而(er)是(shi)通過電(dian)力(li)市場和(he)輔(fu)助服務市場公平(ping)(ping)合理(li)的規(gui)則(ze)來(lai)(lai)解決。
煤(mei)電(dian)擴張不僅(jin)擠(ji)占(zhan)可再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源發展空(kong)間,使電(dian)力(li)系統更為僵化,對煤(mei)電(dian)自身(shen)而言也是沉沒資(zi)產(chan),隨著競爭(zheng)(zheng)力(li)逐漸(jian)(jian)喪失(shi),成為不良資(zi)產(chan),是社會資(zi)源的(de)巨大浪費。從發展方(fang)向來(lai)看,大量上馬(ma)煤(mei)電(dian)有悖于國家(jia)低碳發展路徑(jing)。在電(dian)力(li)市場(chang)逐漸(jian)(jian)成熟后,可再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源價格將更具(ju)競爭(zheng)(zheng)力(li),煤(mei)電(dian)自身(shen)的(de)競爭(zheng)(zheng)力(li)會日漸(jian)(jian)喪失(shi)。
蔣:近期提(ti)升靈(ling)(ling)(ling)活(huo)性(xing)的(de)(de)(de)技術或(huo)來(lai)(lai)源主體應該是(shi)(shi)依靠(kao)挖(wa)掘(jue)現有設備的(de)(de)(de)靈(ling)(ling)(ling)活(huo)性(xing)能力,而在國內最(zui)直接的(de)(de)(de)就是(shi)(shi)煤電(dian)的(de)(de)(de)靈(ling)(ling)(ling)活(huo)性(xing)改造,因(yin)為煤電(dian)存量是(shi)(shi)現成的(de)(de)(de)資源。從項目(mu)投資建(jian)(jian)設的(de)(de)(de)經濟性(xing)角度來(lai)(lai)看(kan),我認為目(mu)前(qian)以提(ti)供(gong)靈(ling)(ling)(ling)活(huo)性(xing)或(huo)輔助(zhu)服務(wu)(wu)的(de)(de)(de)定位去(qu)建(jian)(jian)新的(de)(de)(de)燃煤電(dian)站,肯(ken)定是(shi)(shi)很難(nan)算過賬來(lai)(lai)的(de)(de)(de)。即使在未來(lai)(lai)有輔助(zhu)服務(wu)(wu)市(shi)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下,電(dian)力市(shi)場(chang)(chang)(chang)中(zhong)最(zui)主要的(de)(de)(de)還是(shi)(shi)電(dian)量市(shi)場(chang)(chang)(chang),輔助(zhu)服務(wu)(wu)市(shi)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)需求相對(dui)較小,初步估計(ji)未來(lai)(lai)較長(chang)一段時期內,存量設施的(de)(de)(de)潛(qian)力挖(wa)掘(jue)也將(jiang)比(bi)新建(jian)(jian)項目(mu)更(geng)有競爭(zheng)力。更(geng)何況(kuang)現在市(shi)場(chang)(chang)(chang)還沒有完全(quan)建(jian)(jian)立起來(lai)(lai),如果通(tong)過新建(jian)(jian)電(dian)廠來(lai)(lai)提(ti)供(gong)輔助(zhu)服務(wu)(wu),前(qian)景存疑。
另一個可從近期開始挖掘的(de)(de)靈活性(xing)資源(yuan)是(shi)用(yong)戶(hu)側(ce)需(xu)(xu)求(qiu)響(xiang)應(ying),這個領域的(de)(de)潛力很大(da)(da),但最大(da)(da)的(de)(de)問題在(zai)(zai)于需(xu)(xu)要改(gai)變消(xiao)費(fei)者習(xi)慣,并且需(xu)(xu)要建立一個合理的(de)(de)市場(chang)體系(xi)使(shi)消(xiao)費(fei)者由利益驅(qu)動,從而有(you)積極性(xing)參與進(jin)來。原來的(de)(de)情況是(shi)通過調度電源(yuan)去滿足用(yong)戶(hu)的(de)(de)各(ge)種需(xu)(xu)求(qiu),不(bu)論(lun)需(xu)(xu)求(qiu)側(ce)方(fang)面(mian)如何(he)改(gai)變,把控僅在(zai)(zai)電力供給側(ce)。而在(zai)(zai)添加需(xu)(xu)求(qiu)響(xiang)應(ying)后,供需(xu)(xu)兩(liang)(liang)側(ce)可能(neng)(neng)就(jiu)更(geng)像是(shi)在(zai)(zai)一個蹺蹺板上,在(zai)(zai)未來兩(liang)(liang)邊都會有(you)較大(da)(da)的(de)(de)隨意性(xing)。那么在(zai)(zai)這個系(xi)統的(de)(de)平衡管(guan)理、調度運行(xing)上,包括管(guan)理規范、技(ji)術(shu)手段、調度人員的(de)(de)管(guan)理方(fang)式(shi)、用(yong)電安排、計劃(hua)組合等,肯(ken)定要有(you)新(xin)的(de)(de)理念進(jin)來,并設計出真正有(you)商業(ye)模式(shi)的(de)(de)行(xing)業(ye)市場(chang)體系(xi)。而技(ji)術(shu)都是(shi)指向需(xu)(xu)求(qiu)的(de)(de),要使(shi)相應(ying)技(ji)術(shu)潛力發揮(hui)作用(yong),要看政策要求(qiu)和市場(chang)機制能(neng)(neng)不(bu)能(neng)(neng)盡快(kuai)到(dao)位。
并且,可再生能源中,除風光發電之外,對系統的安全穩定來說,其他發電技術也有價值,比如生物質發電和太陽能光熱發電。光熱受地域及資源限制,我國只有幾個地方具備條件做光熱電站,但從電力系統的角度來講,這些地方的資源具有戰略性,且在達到一定規模后,其成本也會下降更明顯,因此需要多方策劃光熱發展。
邱:如何協調發展我國的各種靈活性資源?是否存在發展的優先順序?
蔣:無論市場(chang)機(ji)制或(huo)是政(zheng)策(ce)(ce)措施,都必須(xu)持“技術中立”態度(du),即政(zheng)策(ce)(ce)或(huo)市場(chang)鼓勵的(de)是性能(neng)或(huo)質(zhi)量,只(zhi)要(yao)誰能(neng)做到并采用(yong)什(shen)么樣的(de)技術達(da)到要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu),就(jiu)可以各(ge)顯神(shen)通。當然技術本(ben)身的(de)應用(yong)也(ye)必須(xu)要(yao)受環(huan)保要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)、質(zhi)量安全要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)的(de)約束,國(guo)家在這些方(fang)面的(de)管理應該環(huan)環(huan)相扣。在看目目前,有(you)些地(di)方(fang)提出要(yao)配備多少(shao)資源要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)時,需要(yao)看到那個政(zheng)策(ce)(ce)背后的(de)本(ben)質(zhi)。地(di)方(fang)政(zheng)府(fu)的(de)出發點(dian)是為某各(ge)產業(ye)開拓市場(chang),那這就(jiu)不應該由技術措施配備和(he)電力發展(zhan)本(ben)身來承擔成(cheng)本(ben)。
秦:對于實(shi)(shi)現(xian)(xian)滿足靈(ling)活(huo)(huo)性需(xu)求的(de)(de)(de)(de)(de)技術目標的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)選(xuan)方(fang)(fang)案,必(bi)須進行經濟(ji)性評估,以(yi)便(bian)確定低成本(ben)解決方(fang)(fang)案。如果發現(xian)(xian)了(le)新的(de)(de)(de)(de)(de)靈(ling)活(huo)(huo)性來(lai)源,但沒(mei)有(you)獲(huo)得這些來(lai)源的(de)(de)(de)(de)(de)體制和(he)市場機制手段(duan),也沒(mei)有(you)意義。在用(yong)戶側電(dian)(dian)(dian)力靈(ling)活(huo)(huo)性方(fang)(fang)面,歐(ou)美(mei)(mei)國家更多(duo)(duo)利用(yong)電(dian)(dian)(dian)力交易(yi)市場和(he)輔助服務市場的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格信號(hao)進行系統(tong)調(diao)節,并形成了(le)“虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)(dian)(dian)廠”的(de)(de)(de)(de)(de)特殊(shu)商(shang)業模(mo)式(shi)。虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)(dian)(dian)廠實(shi)(shi)際上是一種聚(ju)合(he)(he)商(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)概念,多(duo)(duo)種大量(liang)資產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)合(he)(he)才能(neng)(neng)實(shi)(shi)現(xian)(xian)規模(mo)效應(ying),用(yong)組(zu)合(he)(he)內的(de)(de)(de)(de)(de)互補來(lai)實(shi)(shi)現(xian)(xian)組(zu)合(he)(he)對外電(dian)(dian)(dian)力靈(ling)活(huo)(huo)性。歐(ou)洲的(de)(de)(de)(de)(de)虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)(dian)(dian)廠主要針(zhen)對實(shi)(shi)現(xian)(xian)分布(bu)式(shi)電(dian)(dian)(dian)源可(ke)(ke)(ke)靠并網(wang)和(he)電(dian)(dian)(dian)力市場運營(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)目標考慮而來(lai),以(yi)聚(ju)合(he)(he)產(chan)能(neng)(neng)設備為(wei)主;而美(mei)(mei)國的(de)(de)(de)(de)(de)虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)(dian)(dian)廠主要基(ji)于需(xu)求響應(ying)計劃(hua)發展而來(lai),兼顧(gu)考慮可(ke)(ke)(ke)再生能(neng)(neng)源的(de)(de)(de)(de)(de)利用(yong),以(yi)聚(ju)合(he)(he)可(ke)(ke)(ke)調(diao)負荷為(wei)主。中(zhong)國目前(qian)也有(you)虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)(dian)(dian)廠的(de)(de)(de)(de)(de)試點與示范項(xiang)目,但基(ji)本(ben)處(chu)于探索階段(duan)。可(ke)(ke)(ke)以(yi)參(can)考歐(ou)美(mei)(mei)經驗,用(yong)電(dian)(dian)(dian)力市場的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格信號(hao)與虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)(dian)(dian)廠的(de)(de)(de)(de)(de)商(shang)業模(mo)式(shi)調(diao)節用(yong)戶側電(dian)(dian)(dian)力靈(ling)活(huo)(huo)性。
邱:中國的電力系統需要什么樣的市場機制和政策來合理調動靈活性資源的自主最優化配置?
蔣:輔助(zhu)服務市(shi)場(chang)不(bu)同(tong)于通過能(neng)量反映價值的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)貨市(shi)場(chang),涉及高技術性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻率控制和電壓控制,并且其價值是體(ti)現(xian)在(zai)極小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間單(dan)位上的(de)(de)(de)(de)(de)(de),比(bi)如(ru),對(dui)系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全穩定(ding)運(yun)行而言,體(ti)現(xian)靈活性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)爬坡速率本(ben)身就是值錢(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。這些(xie)價值可能(neng)現(xian)貨市(shi)場(chang)難以衡(heng)定(ding),并且也(ye)是用戶無法直接感(gan)受到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。總之電力市(shi)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)建設(she)必(bi)須(xu)要對(dui)應(ying)電力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)商品(pin)特(te)性(xing)去進行機(ji)制設(she)計,我們需要設(she)計一些(xie)專門(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輔助(zhu)服務的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產品(pin),它對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)那個功能(neng)可能(neng)不(bu)是所有(you)技術都(dou)能(neng)提供的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。但(dan)是當市(shi)場(chang)上建立了(le)更多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)資源、并且各自具(ju)備較為精細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)時,如(ru)何(he)通過政策去正確地引導(dao)市(shi)場(chang)建立一個合理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)機(ji)制,不(bu)出現(xian)超成本(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti),也(ye)十分(fen)重要。在(zai)明確對(dui)于特(te)定(ding)功能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需求后(hou),政策方面應(ying)該(gai)給市(shi)場(chang)主體(ti)發布專業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)指導(dao)性(xing)信息以及建立合理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)規則。
另外,政(zheng)策(ce)應該(gai)在調度運(yun)行方(fang)面加強對(dui)電(dian)(dian)源(yuan)側的(de)(de)管(guan)理要求(qiu)(qiu)。舉例(li)來講,西(xi)班牙在對(dui)風(feng)能、太陽能電(dian)(dian)站方(fang)面是(shi)(shi)(shi)(shi)有要求(qiu)(qiu)的(de)(de),不是(shi)(shi)(shi)(shi)說發(fa)電(dian)(dian)后就(jiu)能保證(zheng)全額收購,而是(shi)(shi)(shi)(shi)要求(qiu)(qiu)電(dian)(dian)源(yuan)側必須提(ti)前一天(tian)預測日出力(li)曲(qu)線(xian),以(yi)(yi)便(bian)調度運(yun)行方(fang)面做安排(pai)。但(dan)是(shi)(shi)(shi)(shi)對(dui)不同(tong)電(dian)(dian)站的(de)(de)要求(qiu)(qiu)可以(yi)(yi)酌情放寬(kuan),比如燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)站的(de)(de)可允(yun)許誤差范圍在百分之(zhi)(zhi)三之(zhi)(zhi)內,而風(feng)能和太陽能的(de)(de)在百分之(zhi)(zhi)七或八之(zhi)(zhi)內。我覺得政(zheng)策(ce)或是(shi)(shi)(shi)(shi)行業管(guan)理方(fang)面的(de)(de)要求(qiu)(qiu)也是(shi)(shi)(shi)(shi)很需要的(de)(de)。
邱:中國風電企業宣布要在“十四五”期間實現年均新增風電裝機5000萬千瓦以上的目標,您如何評估這個目標的可行性?在技術、政策和市場層面有哪些矛盾是在“十四五”期間亟需解決的?
秦:很多人,包括一(yi)些風(feng)(feng)電從(cong)業者,對5000萬千(qian)瓦目(mu)標心存(cun)疑慮。但無(wu)論從(cong)資源(yuan)(yuan)儲(chu)量還(huan)(huan)是開(kai)發潛力方面都是可行(xing)的(de)。國家(jia)氣候中心基于高時空分辨率風(feng)(feng)能資源(yuan)(yuan)數據庫進(jin)行(xing)的(de)研究顯示(shi),剔除技術性(xing)(xing)、政策(ce)性(xing)(xing)、經(jing)(jing)濟性(xing)(xing)限制(zhi)因(yin)素后,全(quan)國陸地140米(mi)高度(du)的(de)風(feng)(feng)能資源(yuan)(yuan)技術開(kai)發總量為51億千(qian)瓦;全(quan)國25-50米(mi)海域內100米(mi)高度(du)的(de)風(feng)(feng)能資源(yuan)(yuan)技術開(kai)發量為1.9億千(qian)瓦。且(qie)隨(sui)著技術的(de)進(jin)步(bu)和成(cheng)本的(de)降低,可以實現(xian)經(jing)(jing)濟性(xing)(xing)開(kai)發的(de)風(feng)(feng)能資源(yuan)(yuan)量還(huan)(huan)會不斷(duan)增加(jia)。因(yin)此(ci),我國風(feng)(feng)能資源(yuan)(yuan)技術開(kai)發量并不存(cun)在天花板。
在(zai)電(dian)(dian)網接入(ru)方面(mian),國(guo)外實踐以(yi)及大(da)量研(yan)究均證明(ming),構建以(yi)風(feng)、光(guang)為(wei)主體的(de)(de)電(dian)(dian)力(li)系統并不(bu)存(cun)在(zai)任何技術(shu)(shu)瓶頸。國(guo)家氣候中心(xin)開展(zhan)研(yan)究表明(ming),到2050年,如果(guo)風(feng)電(dian)(dian)裝機(ji)25億千瓦(wa)、光(guang)伏裝機(ji)26.7億千瓦(wa),按照全(quan)國(guo)小時(shi)(shi)級的(de)(de)風(feng)光(guang)發(fa)電(dian)(dian)和(he)需求(qiu)側電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)量互動(dong)平(ping)(ping)衡,不(bu)用儲能和(he)需求(qiu)側響應,僅靠風(feng)、光(guang)就可以(yi)提供(gong)全(quan)國(guo)67%的(de)(de)電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)量需求(qiu),同時(shi)(shi)棄風(feng)、棄光(guang)比率(lv)(lv)為(wei)7.22%。在(zai)產(chan)(chan)業(ye)(ye)基礎(chu)方面(mian),經過近30年發(fa)展(zhan),我國(guo)風(feng)電(dian)(dian)技術(shu)(shu)水平(ping)(ping)大(da)幅提升,成(cheng)本(ben)快(kuai)速下降(jiang),“三北”地(di)區的(de)(de)風(feng)電(dian)(dian)度電(dian)(dian)成(cheng)本(ben)低至(zhi)0.2元/千瓦(wa)時(shi)(shi)左右,中東南部(bu)達到0.3-0.35元/千瓦(wa)時(shi)(shi),風(feng)電(dian)(dian)已經成(cheng)為(wei)技術(shu)(shu)成(cheng)熟、成(cheng)本(ben)優勢(shi)明(ming)顯的(de)(de)電(dian)(dian)力(li)來源。同時(shi)(shi),堅強的(de)(de)產(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈條逐漸成(cheng)形,通過模(mo)塊化設計、自(zi)動(dong)化設備應用、工(gong)藝優化等,生產(chan)(chan)效率(lv)(lv)還在(zai)持續(xu)提高,比如葉片的(de)(de)生產(chan)(chan)時(shi)(shi)間從最初的(de)(de)48個小時(shi)(shi),降(jiang)至(zhi)目前(qian)(qian)的(de)(de)24個小時(shi)(shi),這(zhe)些都奠定了(le)進一(yi)步釋放產(chan)(chan)能的(de)(de)基礎(chu)。目前(qian)(qian),整機(ji)與供(gong)應鏈企(qi)業(ye)(ye)是(shi)否會做(zuo)出擴張產(chan)(chan)能的(de)(de)決策(ce)(ce),完全(quan)取決于(yu)政策(ce)(ce)層面(mian)能否確立更高的(de)(de)開發(fa)目標。
邱:為了實現碳中和,電網可以發揮哪些作用?省間傳輸是否可以加強電網調度的靈活性?
蔣:電網(wang)最核心的(de)價值就是(shi)(shi)加強網(wang)絡(luo)互聯(lian)和(he)調(diao)度運行靈(ling)活(huo)性(xing),并接入(ru)可(ke)(ke)再(zai)能源,以使其在(zai)(zai)這個平(ping)(ping)臺上能夠發揮作(zuo)用(yong)。跨網(wang)之間的(de)聯(lian)絡(luo)加強,尤其是(shi)(shi)在(zai)(zai)未來可(ke)(ke)再(zai)生能源比(bi)重大(da)的(de)時候(hou),肯定是(shi)(shi)有好處的(de)。因(yin)為(wei)可(ke)(ke)再(zai)生能源和(he)用(yong)戶(hu)之間的(de)分布不是(shi)(shi)很均衡,并且如果系統(tong)覆(fu)蓋范(fan)圍變大(da),出力之間有一定的(de)平(ping)(ping)移作(zuo)用(yong),有利于整(zheng)個系統(tong)的(de)可(ke)(ke)靠(kao)運行。
丹麥目前可(ke)再生能源發電(dian)量占(zhan)比大約在(zai)百分(fen)之五十左右(you),而且(qie)從年發電(dian)量和用電(dian)量來看,其用電(dian)需(xu)求基本上是自(zi)(zi)給自(zi)(zi)足(zu)的(de),它(ta)與(yu)周圍國(guo)家通過聯(lian)網通道(dao)進(jin)出口電(dian)量十分(fen)頻繁。歐洲的(de)各(ge)個國(guo)家能源結(jie)構都很(hen)不一樣,而當它(ta)們的(de)電(dian)網連起來時這種資源優化配置是有很(hen)好效果的(de)。
另(ling)一方(fang)面,電網公司還(huan)可以降低單位辦公樓的(de)線損、通過植(zhi)林增加碳(tan)匯、以及(ji)挑選在(zai)低碳(tan)方(fang)面有態度的(de)設(she)備供應企(qi)業(ye)。這(zhe)些措施(shi)也可以帶動產業(ye)鏈上企(qi)業(ye)共同降低碳(tan)排(pai)放。
總結
中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)當前以(yi)火電(dian)為(wei)主的(de)(de)(de)電(dian)力(li)系(xi)統(tong)靈(ling)(ling)活(huo)(huo)(huo)性調(diao)節能(neng)(neng)(neng)力(li)不足,與未(wei)來高(gao)比(bi)例(li)可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan)呈現(xian)嚴重的(de)(de)(de)不匹配。綠色和(he)平在(zai)報(bao)告《中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)電(dian)力(li)系(xi)統(tong)靈(ling)(ling)活(huo)(huo)(huo)性的(de)(de)(de)多元(yuan)提升路徑研究》中(zhong)(zhong)建(jian)議,應(ying)建(jian)立公平的(de)(de)(de)靈(ling)(ling)活(huo)(huo)(huo)性補償機(ji)(ji)制(zhi)激勵靈(ling)(ling)活(huo)(huo)(huo)性資源(yuan)(yuan)發展(zhan)(zhan)。從長期看,需要(yao)合(he)理(li)控制(zhi)煤電(dian)的(de)(de)(de)裝機(ji)(ji)規模,地方政府(fu)應(ying)正視能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供(gong)應(ying)的(de)(de)(de)市場合(he)理(li)性,不盲目(mu)新增(zeng)煤電(dian)裝機(ji)(ji)致使發電(dian)企(qi)業及整體(ti)電(dian)力(li)系(xi)統(tong)承(cheng)擔損失高(gao)昂的(de)(de)(de)實際效益(yi),與可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發展(zhan)(zhan)產生強(qiang)烈競爭,導(dao)致電(dian)力(li)系(xi)統(tong)更加僵化。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)應(ying)在(zai)系(xi)統(tong)規劃層面協調(diao)優化“源(yuan)(yuan)-網(wang)-荷-儲”各類(lei)型靈(ling)(ling)活(huo)(huo)(huo)性資源(yuan)(yuan),實現(xian)可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)高(gao)比(bi)例(li)發展(zhan)(zhan)和(he)電(dian)力(li)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)清(qing)潔低(di)碳(tan)轉(zhuan)型,助(zhu)力(li)早日達(da)成碳(tan)達(da)峰和(he)碳(tan)中(zhong)(zhong)和(he)目(mu)標。
注:本文作者系綠色和平氣候與能源項目主任。