華夏能源網(公眾號hxny3060)獲悉,8月6日,國家發改委、國家能源局、國家數據局聯合發布《加快構建新型電力系統行動方案(2024年—2027年)》(下稱《方案》)。
內里乾坤大,須臾不同天。外界敏銳地注意到,洋洋灑灑的8頁《方案》從前翻到后,對新型電力系統的界定沒有一處提到以新能源為主體。
2021年3月15日,在中央財經委員會第九次會議上,高層首次提出新型電力系統概念: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。
在如今的《方案》中,新型電力系統前面卸下了以新能源為主體這一定語,意味著經過過去三年的大規模的轉型實踐,高層對構建新型電力系統的思路已經發生了重大修正和改變。
不同的思路決定著不同的路徑,不同的路徑影響著不同的利益主體。可以預見,在接下來的新型電力系統建設中,煤電、新能源、電網等將面臨著不一樣的政策著力點。就此,我們特別從《方案》中摘取了三個關鍵詞做出解讀。
事實上,早在此次《方案》出臺一年之前,高層對新型電力系統的定義就已經發生了悄然改變。
2023年7月11日下午,在中央全面深化改革委員會第二B體育官網 B體育網址次會議上,最高層領導講話指出,要深化電力體制改革,加快構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能的新型電力系統,更好推動能源生產和消費革命,保障國家能源安全。
在用清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能替換了以新能源為主體的同時,會議還特別強調,要科學合理設計新型電力系統建設路徑,在新能源安全可靠替代的基礎上,有計劃分步驟逐步降低傳統能源比重。
實際上,新型電力系統是個多維度的目標體系,包括低碳、安全、經濟等,遠不是大規模上馬新能源那么簡單。構建新型電力系統,首先就要處理好新能源與煤電的關系,落實雙碳目標也不是七手八腳把煤炭干掉那么簡單。
《方案》以新一代煤電升級行動為題單設一節對煤電發展進行了解讀,強調以清潔低碳、高效調節、快速變負荷、啟停調峰為主線任務,推動煤電機組深度調峰、快速爬坡等高效調節能力進一步提升,更好發揮煤電的電力供應保障作用,促進新能源消納。值得注意的是,此前提到的替代、降低比重等字眼也消失了。
近期,在某論壇的主旨演講中,劉吉臻表示:到2030年,我國用電量保守估計也要達到12萬億度,目前來看還有3萬億度的缺口。按照2023年全年的數據,風光新能源裝機總量10.5億千瓦,對應1.46億度的發電量,即令2030年新能源裝機翻一番,也難以補足發電量缺口。
劉吉臻認為,綠色轉型是新型電力系統的一個根本目標,但是,電力保供也同樣是新型電力系統的一個根本目標。因此,對于社會上各種激進退煤的主張,劉吉臻斥其為不當家不知柴米貴。
此外,劉吉臻還特別強調,煤電不單是兜底保供的主力,也是提供靈活性調節和支撐的主力。
從現實情況看,與歐美等發達國家相比,中國尤其缺乏啟停靈活、響應速度快、調節范圍廣、可靠性高的燃氣電廠。根據能源智庫EMBER的數據,2023年中國燃氣發電裝機占比僅約5%,顯著低于美國42%、英國的36%和德國的14%。
中國也在加快布局抽水蓄能、電化學儲能等調節資源,但是前者建設周期長、后者調節能力不夠。綜合來看,煤電是最靠譜的能夠承擔起為電力系統提供靈活性調節的主體電源,在新型電力系統建設中責任重大。
去煤節奏需要慎重把握,這是新型電力系統建設的一個面,但同樣需要明確的是,中國雙碳轉型的方向是不變的,大力發展新能源是另外一個面。
《方案》用了整整兩個小節濃墨重彩專講新能源,華夏能源網在仔細研讀后明顯看到,文件重點已從裝機建設轉向了消納,而這恰是當前中國新能源發展面臨的主要矛盾。
目前,國家級新能源投資項目包括分批次的風電、光伏大基地(單體項目100萬千瓦起步)和沙戈荒大基地(單體項目1000萬千瓦起步)兩類,新能源裝機規劃總量超過6億千瓦,體量接近30個三峽電站。
針對近6億千瓦大規模風光大基地的西電東送,《方案》明確提出要提高在運輸電通道新能源電量占比。
按照十四五規劃要求,風光大基地西電東送,新建特高壓通道可再生能電量比例原則上不低于50%。然而事實上,大基地風光外送比例一直上不去。據國家能源局數據,2022年,天中、靈紹、祁韶、昭沂、吉泉、陜武等特高壓通道的可再生能源占比,分別僅為40%、20%、15%、28%和28%。
就此問題,《方案》直指提升大基地外送綠電的比例,要優選一批沙戈荒大基地和主要流域水風光一體化基地送出通道,有效降低配套煤電比例,實現高比例或純新能源外送。
此外,《方案》還明確要打造一批系統友好型新能源電站,其具體做法和要求是改造升級一批已配置新型儲能但未有效利用的新能源電站,建設一批提升電力供應保障能力的系統友好型新能源電站,提高可靠出力水平,新能源置信出力提升至10%以上。
隨著新型電力系統建設的推進,雙高(高比例可再生能源和高比例電力電子設備)特性將日益凸顯,這會給系統安全穩定運行帶來較大風險挑戰。在雙高電力系統中,由于可再生能源發電(如風能和太陽能)通常不具備傳統同步發電機的慣性響應和電壓支撐能力,一旦發生電網故障,可能會導致電壓和頻率快速變化,從而影響到電網的穩定性。
因此,《方案》特別要求新能源電站轉型系統友好型,這為新能源電站的數字化、智能化發展打開了一扇大門。從根本上來說,這還是為了解決新能源消納的這一世界性難題。
相比煤電和新能源,《方案》對電網建設的著墨是最多的,這說明電網的重要性極強,甚至可以說,新型電力系統構建的最重要的一把鑰匙,就攥在電網手中。
目前,風光大基地西電東送的主要矛盾有兩個:一是白天西部綠電大發卻送不出去,導致棄風棄光;二是晚上西部地區又缺電嚴重。出現這樣的問題,除了特高壓的數量、進度和性能問題,也有西部地區網架薄弱的原因。
因此,《方案》提出要優化加強電網主網架,補齊結構短板。在有序安排各類電源投產的同時,要同步加強送受端網架,提升送端功率調節能力,有效提高在運輸電通道新能源電量占比。
此外,《方案》的另一大亮點,就是提出要建設智慧化調度體系,適應大規模高比例新能源和新型主體對電力調度的新要求,全面推進調度方式、機制和管理的優化調整。
長期以來,電網調度一直飽受外界的批評。隨著新能源電力大比例持續接入,圍繞電網調度的固有矛盾會更加突出,電網的計劃調度模式已經無法適應新能源的高度不確定性了。
對此,國網專家有深刻認識。國網國家電力調度控制中心孫大雁曾表示,隨著新能源裝機快速增長,新能源出力在時間、空間維度上的隨機性、間歇性、波動性特征B-sport B體育官方網站進一步凸顯,疊加靜穩無風夜間無光和易受雨雪冰凍影響的特性,電網運行調節面臨突出挑戰。
同時,交直流、源網荷相互耦合,常規電源開機規模下降,電網頻率電壓支撐能力減弱,電網故障形態更為復雜,穩定控制更為困難。分布式光伏、儲能和有源配電網加快發展,與主網深度協調運行的模式有待完善,地、縣級電網調度業務需求顯著增加,管理難度顯著提升。
新能源出力波動,導致電網潮流日內潮汐式波動,電力系統午間消納難、晚峰保供難、運行調節難矛盾愈發突出,會成為未來電力系統的新常態。面對這個問題,不是要去改變新能源,而是要創造條件讓電力系統去適配新能源的特性。
這一巨大轉型,正是建設新型電力系統的核心要義和最大價值。向著新能源時代轉型,《方案》勾勒出了大致的路線圖,在這三年的階段性目標達成之后,期待新型電力系統建設能夠基本成型。