黨的二十大報告中指出,要積極穩妥推進碳達峰碳中和,加快規劃建設新型能源體系。目前,圍繞“雙碳”目標,我國已經確定了“1+N”政策體系。2021年10月發布的《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》,與《2030年前碳達峰行動方案》《“十四五”可再生能源發展規劃》等共同構成貫穿“雙碳”目標的政策體系。“雙碳”目標錨定了我國能源革命以低碳為主線的新發展路徑,促進新能源行業差異化、高質量、可持續發展,構建新型能源體系已成為國民經濟工作的重要任務。
電力行業發展面臨的挑戰
一是電力供應保障壓力持續增加。“十三五”以來,電力需求超預期增長,尖峰負荷特性日益突出,保障性電源建設進度滯后,有序用電范圍擴大、規模增加。簡單來說,電力并不是24小時隨時可取的便利品。如2021年、2022年連續兩年在夏、冬高峰均出現電力供應偏緊現象,局部地區甚至出現了較為嚴峻的電力供應緊張局面,對工業生產、居民生活造成了重大影響。
二是新能源消納有待加強。一方面,由于新能源發展速度明顯快于電網建設和用電增長速度,電網面臨較大調峰和消納壓力,局部地區新能源項目并網慢、消納難等問題突出;另一方面,保障新能源開發和消納的機制和基礎有待建立健全,隨著新能源持續大規模布局,國土空間規劃和生態環境機制等對新能源開發的約束也逐步加大,制約新能源行業發展。
三是能源利用效率有待提升。發電側的可再生能源利用率尚未得到百分百利用。電網側的設備利用率有待提升,已建特高壓直流輸電工程中尚有多回未達到設計輸電能力,跨省區輸電通道利用率亟待提升,電網發展模式仍需進一步優化。用戶側的負荷率也有待進一步提高。整體來看,我國電力系統利用效率有待提升。
對新型能源體系的初步認識
(一)新型能源體系的基本內涵
新型能源體系有別于以往的現代能源體系,“新型”比“現代”更精準,是在“雙碳”新形勢下,對“清潔低碳、安全高效”能源體系的新升華,與能源強國、能源安全新戰略的內涵實質相傳承。新型能源體系將實現源網荷融合互動、“大電源大電網”與“分布式多元化”的電網形態相互支撐。
(二)新型能源體系的基本特征
綠色電源高質發展。在安全經濟目標下,逐步提高光伏、風電等新能源裝機比例。在電源發展方面,不斷提高可再生能源發電量比重,實現可再生能源發電與化石能源發電的協調發展和運行。
系統電網安全互聯。發揮電網的能源轉換樞紐和基礎平臺作用,滿足清潔電力的大規模、大范圍、靈活性輸送配置需要,大電網、微電網和局部電網有效互聯,以應對復雜非傳統電力安全挑戰的需求。
需求響應及時有效。相較于傳統“源隨荷動”的運作模式,新型能源體系應建立“源網荷儲一體化”的運作模式,充分挖掘需求響應能力,提升傳統工業負荷靈活性,實現電源、電網、負荷、儲能各環節協調互動,確保電力運行安全可控。
調控運行高效智能。創新電網友好型新能源電站運行模式,實現電站與電網的友好交互和協調運行,提升調度運行的信息化、智能化、自動化水平。
電力市場多元開放。發揮市場在資源配置中的決定性作用,構建有效競爭的市場結構和市場體系。實現各類電源、用戶側、獨立儲能、分布式能源、新能源車等市場主體公平參與市場交易,形成長期穩定運行的電力現貨市場。
新型能源體系發展路徑展望
(一)高質量開發可再生能源
推動風電協調快速發展。創新風電土地利用模式,推動陸上風電與生態文明建設協調發展。落實千鄉萬村馭風行動,加快推進分散式風電開發。優化近海風電布局,積極推動深遠海風電建設,加快推動海上風電成本降低與技術進步。
促進太陽能多場景融合開發。創新集中式光伏土地利用模式,推動光伏開發與新基建、新技術融合發展。落實千家萬戶沐光行動,探索分布式光伏發電市場化發展模式,提升光伏發電就地平衡能力。因地制宜發展光熱發電,發揮其在電源側的儲熱、儲能作用。
積極發展生物質能。我國農林資源豐富,發展生物質發電產業前景廣闊。生物質發電替代煤炭,可顯著減少碳排放和硫化物排放,產生良好的經濟效益和環境效益。
科學有序推動水電開發與外送。在保護生態的前提下,進一步提升水電靈活調節能力,支持水風光綜合基地一體化開發。
(二)高比例消納可再生能源
促進可再生能源就地消納。優化電力調度方式,動態調整各類電源發電計劃,優先調度區域電網內的可再生能源,促進可再生能源在區域電網內就地消納。
推動可再生能源外送消納。對于存量輸電通道,持續提升跨省區送電的輸電能力和新能源電力占比,擴大跨省跨區可再生能源消納規模。對于新建的輸電通道,可通過“源網荷儲一體化”和“多能互補”等模式,提高可再生能源電量占比,并探索純可再生能源的外送模式。
完善可再生能源消納機制。激勵加大開發利用可再生能源的力度,促使優先消納可再生能源,加快解決棄水棄風棄光問題。
(三)加快關鍵技術研發應用
加大新型能源體系科學問題的集中研究及推廣應用,促進新能源與交通、工業、建筑等行業融合發展,促進物聯網、大數據、人工智能等信息技術與電力技術深度結合,研究多能變換、匯集送出、并網消納等技術,實現電力系統的靈活高效、安全穩定運行。
(四)提升系統支撐保障能力
新能源發電出力的間歇性、波動性、隨機性特點,會對電力系統運行與電力供應保障產生影響。現存規模的常規電源,無法保障電力安全可靠供應。因此,亟須研究并應用相關領域新技術,使新能源電站具備穩定出力、高效靈活、友好并網等功能,提升新能源發電項目的系統友好特性,進而提升電力支撐保障能力。
(五)加快建立全國統一電力現貨市場
推動電力系統供給側、電網側和用電側共同參與現貨市場,逐步構建適應高比例可再生能源、儲能、靈活負荷接入的電力市場體系,實現電力資源在更大范圍內共享互濟和優化配置。
(六)完善保障可再生能源高質量發展體制機制
綜合分析大規模高比例新能源發展帶來的系統成本上升問題,科學合理制定電價。新增新能源項目配置一定比例的儲能設施,健全儲能配置激勵及保障機制。監督和考核跨省跨區通道送端省份的配套新能源項目建設,確保跨省跨區的綠電占比滿足要求。