新能源在未來電力系統中的主體地(di)位(wei),首次得以明確。
3月15日,中(zhong)共中(zhong)央(yang)(yang)總書記、國家主(zhu)席、中(zhong)央(yang)(yang)軍委(wei)主(zhu)席、中(zhong)央(yang)(yang)財(cai)經委(wei)員會主(zhu)任(ren)習近平主(zhu)持召開(kai)中(zhong)央(yang)(yang)財(cai)經委(wei)員會第九次會議,研究促(cu)進平臺經濟健康發展問題和實現碳達(da)峰、碳中(zhong)和的基本思路和主(zhu)要舉措。
會(hui)議指出,要構建清潔(jie)低碳安全高(gao)效(xiao)的(de)能(neng)源體(ti)(ti)系,控制化石能(neng)源總(zong)量,著力(li)(li)提(ti)高(gao)利用效(xiao)能(neng),實施(shi)可再生能(neng)源替代(dai)行動,深(shen)化電(dian)力(li)(li)體(ti)(ti)制改(gai)革(ge),構建以新(xin)能(neng)源為主(zhu)體(ti)(ti)的(de)新(xin)型(xing)電(dian)力(li)(li)系統。
這是(shi)一個(ge)至關(guan)重要的定義。此前能源(yuan)電(dian)力行業包括國(guo)家能源(yuan)局的提法(fa)是(shi),構建(jian)適應高比例可再生能源(yuan)發展的新型電(dian)力系統,也就是(shi)新一代(dai)電(dian)力系統。此次會(hui)議則進一步定調,叫構建(jian)以新能源(yuan)為主體的新型電(dian)力系統。
我們知道,新能源主(zhu)要就是指風電(dian)(dian)和光伏,新能源屬于(yu)可(ke)再生能源,后者包括了風力發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)、光伏發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)、光熱發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)、水電(dian)(dian)、生物質發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)等。
構建(jian)以新能源(yuan)為主(zhu)體(ti)的(de)新型電(dian)力系統,意味著風電(dian)和光伏將是未來電(dian)力系統的(de)主(zhu)體(ti),煤電(dian)降成輔助性(xing)能源(yuan)。
去年12月12日,習近平在(zai)氣候雄心(xin)峰會上表示,到2030年,中國風(feng)電(dian)、太陽能(neng)發電(dian)總裝機容量(liang)將達到12億千瓦(wa)以(yi)上。而(er)業內(nei)則普遍預測,12億千瓦(wa)只是下限。主要(yao)智囊機構預測,到2030年風(feng)電(dian)和(he)光伏裝機可能(neng)在(zai)16-18億千瓦(wa)左右。
但(dan)是如(ru)此之高的新(xin)(xin)能源(yuan)裝機(ji),對于電(dian)(dian)力系統構成了史無前例的巨大挑(tiao)戰,因此需要構建新(xin)(xin)型電(dian)(dian)力系統。
我們知(zhi)道,電(dian)力系統是一(yi)個超(chao)大規模的非線性時變能量平衡(heng)系統,電(dian)能以光(guang)速傳播,發電(dian)、輸電(dian)、用電(dian)瞬時完成,而(er)且要時刻(ke)保持平衡(heng)。
而傳統電(dian)(dian)力系(xi)統采取的(de)生(sheng)產組織模式是(shi)“源隨荷(he)動”,簡單說叫發電(dian)(dian)跟著用電(dian)(dian)走。在發電(dian)(dian)側,常(chang)規(gui)發電(dian)(dian)機(ji)組,比(bi)如火電(dian)(dian),可(ke)以進行精準(zhun)的(de)控(kong)制(zhi);在用電(dian)(dian)側,千家萬戶(hu)的(de)用電(dian)(dian)無法自由控(kong)制(zhi)。傳統電(dian)(dian)力系(xi)統,是(shi)根據(ju)日常(chang)經(jing)驗的(de)積累、大(da)數據(ju)的(de)分析、天氣預報和節(jie)假(jia)日及不同季節(jie)負荷(he)特性,對第二天用電(dian)(dian)趨(qu)勢做出一個(ge)比(bi)較準(zhun)確(que)的(de)預測(ce),這個(ge)預測(ce)準(zhun)確(que)率一般高于95%。
于是,用一(yi)(yi)個精準可控(kong)的(de)發(fa)電系(xi)統,去匹配一(yi)(yi)個基本可測的(de)用電系(xi)統,并在實際運行(xing)過(guo)程中滾動(dong)調節(jie),可以實現電力系(xi)統安全可靠運行(xing)。
但是(shi)新能(neng)源(yuan)大規模接入后(hou)改變(bian)(bian)了這(zhe)一(yi)切(qie)。應(ying)該說從(cong)根本上改變(bian)(bian)了“源(yuan)隨荷動”的(de)運行(xing)模式。在新能(neng)源(yuan)高占(zhan)比(bi)電(dian)力系統中,因為集中式的(de)風電(dian)、光(guang)伏大規模接入,發電(dian)側(ce)的(de)新能(neng)源(yuan)隨機性(xing)、波動性(xing)影響(xiang)巨(ju)大,“天熱無(wu)(wu)風”、“云(yun)來無(wu)(wu)光(guang)”,發電(dian)出力無(wu)(wu)法按(an)需控制。同時在用電(dian)側(ce),尤其是(shi)大量分布式新能(neng)源(yuan)接入以后(hou),用電(dian)負(fu)荷預測準確性(xing)也大幅下(xia)降。這(zhe)意味著,無(wu)(wu)論(lun)是(shi)發電(dian)側(ce)還(huan)是(shi)用戶(hu)側(ce)都完全不可控,所以傳(chuan)統的(de)技術(shu)手段和生(sheng)產模式,已經無(wu)(wu)法適應(ying)高占(zhan)比(bi)新能(neng)源(yuan)電(dian)網的(de)運行(xing)需求。
同時,新(xin)能源(yuan)本(ben)質上是電(dian)力電(dian)子(zi)設備,不具備傳統(tong)發(fa)電(dian)機(ji)的機(ji)械轉動(dong)(dong)慣量,本(ben)身(shen)抗擾動(dong)(dong)性能就差,而整個系統(tong)轉動(dong)(dong)慣量下(xia)降(jiang)后,全(quan)系統(tong)抗故(gu)障沖擊的能力也(ye)大大降(jiang)低。
國家電(dian)網調度部門給過(guo)(guo)一個形象的比喻——過(guo)(guo)去電(dian)網像一艘航空(kong)母艦,現(xian)在改成了(le)一個小(xiao)噸位的貨輪(lun)加(jia)上無(wu)數艘小(xiao)帆船(chuan)來運行,大海里邊(bian)一個大浪過(guo)(guo)來,首先小(xiao)帆船(chuan)就翻了(le),小(xiao)噸位貨輪(lun)也會產生大幅搖擺,對電(dian)網安全造(zao)成巨大的影響(xiang)。
因此,需要對傳統(tong)電力(li)系(xi)統(tong)進行革命(ming),構(gou)建新型(xing)電力(li)系(xi)統(tong)。
而構建以新(xin)能(neng)源為主體的新(xin)型電力系(xi)統,將對三(san)個領域產生巨大的拉動作(zuo)用。
首先是風電和(he)光(guang)(guang)伏(fu)將進入倍(bei)增(zeng)(zeng)階段。按照智囊機(ji)構(gou)的(de)普(pu)遍(bian)預(yu)測(ce),到2030年新(xin)能(neng)(neng)源裝(zhuang)(zhuang)機(ji)可能(neng)(neng)會(hui)達到16-18億(yi)千(qian)(qian)瓦,風電和(he)光(guang)(guang)伏(fu)的(de)爆發式(shi)增(zeng)(zeng)長(chang)已經是確定性事件,不再存有爭議。截至2020年底,我國風電和(he)光(guang)(guang)伏(fu)累(lei)計(ji)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)為5.3億(yi)千(qian)(qian)瓦,這意味著從現在(zai)起的(de)未來十(shi)年,新(xin)能(neng)(neng)源裝(zhuang)(zhuang)機(ji)將新(xin)增(zeng)(zeng)10.7億(yi)-12.7億(yi)千(qian)(qian)瓦左右(you)(you)。而“十(shi)三(san)五”期間(jian),我國風電和(he)光(guang)(guang)伏(fu)平均(jun)每年新(xin)增(zeng)(zeng)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)為0.72億(yi)千(qian)(qian)瓦左右(you)(you)。
其次是(shi)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)將實現爆發(fa)式增長(chang)。儲(chu)(chu)能(neng)(neng)被(bei)認為是(shi)解決新能(neng)(neng)源發(fa)電不穩(wen)定的(de)最(zui)主要(yao)工具,可(ke)以實現削(xue)峰填谷,是(shi)現在(zai)電力系統運(yun)行中迫切需要(yao)的(de)。國(guo)(guo)網能(neng)(neng)源研究(jiu)院預計,中國(guo)(guo)新型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)在(zai)2030年之(zhi)后會迎來快速增長(chang),2060年裝機(ji)(ji)規模將達4.2億千瓦(420GW)左右。而截至2019年,我國(guo)(guo)中國(guo)(guo)的(de)新型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)累積裝機(ji)(ji)規模為2.1GW。這(zhe)意味著,2060年中國(guo)(guo)新型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)裝機(ji)(ji)規模將飆(biao)升近200倍。所謂新型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)(neng),即為抽水(shui)蓄能(neng)(neng)之(zhi)外的(de)各(ge)類儲(chu)(chu)能(neng)(neng)總稱(cheng)。
最(zui)后是能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)數(shu)字(zi)化(hua)迎來(lai)(lai)黃金發(fa)展期(qi)。能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)數(shu)字(zi)化(hua)體(ti)現在方(fang)方(fang)面面,包括源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)網(wang)(wang)(wang)荷儲的(de)(de)各個(ge)環節。如(ru)果單(dan)(dan)純用儲能(neng)(neng)來(lai)(lai)平衡(heng)風、光等(deng)可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)波動性(xing),成本高昂且不易實現。電網(wang)(wang)(wang)公(gong)司(si)將未來(lai)(lai)新型(xing)電力(li)系(xi)統定義為(wei)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)互(hu)(hu)(hu)聯(lian)網(wang)(wang)(wang)。而數(shu)字(zi)化(hua)就(jiu)是能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)互(hu)(hu)(hu)聯(lian)網(wang)(wang)(wang)的(de)(de)核(he)心抓手(shou),未來(lai)(lai)需要利用數(shu)字(zi)化(hua)手(shou)段,打通(tong)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)網(wang)(wang)(wang)荷儲各個(ge)環節,例(li)如(ru)把海(hai)量的(de)(de)分布式儲能(neng)(neng)通(tong)過(guo)數(shu)字(zi)化(hua)手(shou)段形成一個(ge)虛擬的(de)(de)大型(xing)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)調節中心,進而幫(bang)助可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)高比例(li)接(jie)入和使用,來(lai)(lai)實現清潔(jie)、低(di)碳(tan)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。傳統智(zhi)能(neng)(neng)電網(wang)(wang)(wang)時代,雖然(ran)已經具(ju)有智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)調控(kong)能(neng)(neng)力(li),但(dan)無(wu)法滿足未來(lai)(lai)需要。以打車為(wei)例(li),早期(qi)在北京約(yue)車,大家都往96103打電話(hua)。96103總臺統一發(fa)布消息,司(si)機再應單(dan)(dan)對(dui)(dui)接(jie)。雖然(ran)也(ye)能(neng)(neng)實現叫車,但(dan)是效率非常低(di),滿足不了海(hai)量并發(fa)的(de)(de)這種需求。而能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)互(hu)(hu)(hu)聯(lian)網(wang)(wang)(wang)相當(dang)于升級(ji)版的(de)(de)打車軟件,可以應對(dui)(dui)海(hai)量的(de)(de)用戶側接(jie)入,實現更大比例(li)的(de)(de)生產,這是傳統智(zhi)能(neng)(neng)電網(wang)(wang)(wang)的(de)(de)集中調度(du)、管控(kong)的(de)(de)方(fang)式難以應對(dui)(dui)的(de)(de)。
構(gou)建以新能(neng)源為主體的新型電力系統,是(shi)實現碳(tan)達峰(feng)、碳(tan)中和最主要(yao)舉措之一。
按照中(zhong)央財經(jing)(jing)委員(yuan)會第九(jiu)次會議精神,實現碳(tan)(tan)達(da)峰、碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)是一場(chang)廣泛而深刻的經(jing)(jing)濟社會系統(tong)性(xing)變革(ge),要(yao)把(ba)碳(tan)(tan)達(da)峰、碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)納入生態(tai)文(wen)明建(jian)設整體布局(ju),拿出抓鐵有痕的勁頭,如期實現2030年(nian)前碳(tan)(tan)達(da)峰、2060年(nian)前碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)的目標。
當(dang)然(ran)實(shi)現碳(tan)(tan)(tan)達(da)峰(feng)和碳(tan)(tan)(tan)中和并非易事,中國(guo)將(jiang)用30年時間從碳(tan)(tan)(tan)達(da)峰(feng)完(wan)成碳(tan)(tan)(tan)中和,走(zou)完(wan)發達(da)國(guo)家(jia)需要70年才走(zou)完(wan)的(de)(de)路。因此,此次會議強(qiang)調,實(shi)現碳(tan)(tan)(tan)達(da)峰(feng)、碳(tan)(tan)(tan)中和是一場(chang)硬仗,也是對我們黨(dang)治國(guo)理政(zheng)能力的(de)(de)一場(chang)大考。要加強(qiang)黨(dang)中央集(ji)中統一領導,完(wan)善監督考核(he)機制(zhi)。各級黨(dang)委和政(zheng)府要扛起責任,做(zuo)到有(you)目標、有(you)措施(shi)、有(you)檢(jian)查。領導干部(bu)要加強(qiang)對碳(tan)(tan)(tan)排放(fang)相(xiang)關知識的(de)(de)學習,增強(qiang)抓好綠色低碳(tan)(tan)(tan)發展的(de)(de)本領。