瞭望丨煤電將成為基礎性電源

文 |《瞭望》新聞週刊記者 陳剛 徐海波 倪元錦 王陽 安路蒙 雷肖霄 盧宥伊

瞭望丨煤電將成為基礎性電源

大型車輛在內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗黑岱溝露天煤礦內作業(5月26日攝)貝赫攝 / 本刊

◇構建以新能源為主體的新型電力系統,意味著煤電角色將發生根本性變化,從主體電源變為基礎性電源

◇隨著能源系統整合化、智慧化、網路化發展,新型能源技術的推廣應用將更加受營商環境和管理體制的影響

電網連線能源生產和消費,既要保障新能源大規模開發利用,又要滿足經濟社會發展用電需求,是能源轉型的中心環節。構建以新能源為主體的新型電力系統,源網荷儲各環節建設運營都將面臨一系列全新挑戰。業內人士認為,變革中需保障煤電等相關產業、電力供應安全穩定,選擇好“技術賽道”。

煤電從主體電源變為基礎性電源

長期以來,煤電是我國電源系統的“主力軍”和“壓艙石”。構建以新能源為主體的新型電力系統,意味著煤電角色將發生根本性變化,從主體電源變為基礎性電源。

據中國電力企業聯合會統計,截至2020年底,全國全口徑發電裝機容量22億千瓦。其中,全口徑煤電裝機容量10。8億千瓦,佔總裝機容量的比重為49。1%,首次降至50%以下。相關分析顯示,因能源密度高,煤電在發電量上仍是絕對主力。在2020年全國發電量中,煤電佔比仍達65%左右。

部分業內人士認為,目前我國煤電需要的調峰功能與本身的靈活性存在不匹配,需要對煤電進行靈活性改造,同時煤電角色轉換也要求完善相應的電力市場價格機制。比如,2020年4月山東省發改委釋出的《關於電力現貨市場燃煤機組試行容量補償電價有關事項的通知(徵求意見稿)》就是一種探索——參與電力現貨市場交易的煤電機組主要為可再生能源做調峰備用時,可獲得每千瓦時0。0991元(含稅)的容量補償電價。

在成熟的電力市場中,容量市場作為一種經濟激勵機制,可以使電力系統在面對高峰負荷時有足夠的發電容量冗餘,容量市場大多采用補貼方式。關鍵的問題在於,補償金額能否覆蓋成本並帶來盈利。

煤炭行業要實現碳減排目標,將面臨挑戰。業內專家認為,在能源供給端,既要防止因對傳統能源的過度依賴而遲滯清潔能源技術產品的研發推廣和利用,也要避免傳統能源產業發展不切實際地“大幹快上”新能源專案;在能源消費端,則需要加快節能環保技術產品的研發推廣,利用產品市場消費升級倒逼生產供給結構最佳化。

確保電力供應安全穩定

傳統電力系統生產消費的組織模式是“發電跟著用電走”,用以火電為主導的精準可控的發電系統去匹配基本可預測的用電系統,實現電力系統可靠執行。在以新能源為主體的電力系統中,新能源發電側不確定性較強,特別是在極端天氣下,可能會出現無法匹配用電需求的情況。

電力系統專家認為,因此更加需要煤電等“保底型調節電源”、抽水蓄能和電化學等“儲能型調節電源”來動態跟蹤新能源發電情況,平抑其波動性。目前全國增量煤電發展空間受到限制,其他靈活調節電源需和新能源合理匹配發展,以保證系統供電可靠性。

我國的新能源富集區與電力負荷集中區呈逆向分佈態勢。有的地方新能源富集,但本地消納空間有限,又難以進行大規模的新能源彙集與輸出。電力部門認為,隨著非化石能源比重大幅提升,電力負荷集中區則需要防範電網停電的風險。

另外,在全世界和我國的部分風電富集地區,已多次監測到由風機產生的次同步諧波。未來隨著全國風電光伏裝機規模進一步發展,由新能源引起的電網寬頻振盪風險有可能加大,這也會影響電力系統的安全穩定。

一些地方已經在探索應對之策。針對大比例區外來電可能帶來的電網安全風險,蘇州電網基於“網際網路+”發展理念,探索試點融合智慧電網技術、藉助經濟激勵機制、遵循市場交易規則,喚醒沉睡的社會電力公共資源,將海量分佈的可調節的電力負荷透過集中彙集、策略引導和集中控制,形成規模化隨需響應的虛擬發電資源,實現電網供需的柔性平衡。同時,結合系統側、使用者側的儲能建設,長三角區域電網間的互濟互供,實現了電源、電網、負荷、儲能協調控制,以此來抵禦電網大面積停電的風險。

需更強協同合作能力

在保障國家能源安全和應對氣候變化的大背景下,能源科技創新地位愈加突出。一些公司反映,建設以新能源為主體的能源系統,需更加註意電網安全。另外在深遠海風力發電和併網、可再生能源制氫、燃料電池、二氧化碳捕集利用與封存等方面,我國仍存在明顯短板,需要技術攻關和工程示範。特別是在深遠海風力發電、燃料電池、地質封存等方面,國內基礎薄弱,屬於“卡脖子”難題,而其他方面則是全世介面臨的共同難題。

北京理工大學能源與環境政策研究中心分析,我國清潔能源佔一次能源比重僅15%,低於全球平均水平,能源結構調整面臨高碳能源資產累積規模總量大、轉型困難等問題,一些關鍵技術及其經濟性仍存在瓶頸制約,市場體系和政策機制還不完善。

該中心認為,能源技術預見是最佳化能源產業政策的前提之一。由於技術演化存在不確定性,以及對技術發展規律有不同認識,各利益相關方均很難準確把握能源技術發展趨勢。市場參與方對儲能、氫能、新能源汽車等新型能源技術發展路線有不同認識。隨著能源系統整合化、智慧化、網路化發展,新型能源技術的推廣應用將更加受營商環境和管理體制的影響,這對政府各職能部門間的協同合作能力提出了更高要求。

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