眼下(xia),泰山腳下(xia),肥(fei)城300兆瓦(wa)鹽(yan)穴(xue)壓縮空氣儲(chu)(chu)能(neng)國(guo)(guo)家(jia)示范項目(mu)正(zheng)在緊鑼密鼓進行系統集成(cheng)(cheng)和調試工作,即將正(zheng)式運營發(fa)電。“該電站(zhan)已被(bei)列入國(guo)(guo)家(jia)新型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)試點(dian)示范項目(mu),建(jian)成(cheng)(cheng)后有望成(cheng)(cheng)為國(guo)(guo)際首座大規模(mo)長時壓縮空氣儲(chu)(chu)能(neng)商業電站(zhan)。”中儲(chu)(chu)國(guo)(guo)能(neng)(山東)電力能(neng)源有限(xian)公司項目(mu)經理(li)侯虎燦說,依托中國(guo)(guo)科學院工程熱物理(li)研(yan)究所的核心技術,當地把采(cai)鹽(yan)過程中形成(cheng)(cheng)的容積巨大、密閉(bi)性(xing)好、穩定性(xing)高的鹽(yan)穴(xue)開發(fa)成(cheng)(cheng)大型(xing)“充電寶”。
在碳達峰、碳中和目標(biao)引領下,發展(zhan)新能(neng)源是實現可(ke)持續(xu)發展(zhan)的(de)必然趨(qu)勢(shi)。伴(ban)隨新能(neng)源更大規模、更高(gao)比例、更廣(guang)范圍接入(ru)電(dian)網,“綠電(dian)”消納利用壓力也在持續(xu)增長(chang),成(cheng)為全國能(neng)源高(gao)質量發展(zhan)亟(ji)待破解的(de)新課題(ti)。
習近平總書記(ji)指出,要加大力(li)度規劃建(jian)設(she)以大型風光電(dian)基地(di)為基礎(chu)、以其周邊清潔高效(xiao)先(xian)進節能的煤電(dian)為支撐、以穩定(ding)安全可(ke)靠的特(te)高壓輸變電(dian)線路為載體的新(xin)能源供給消納體系。
適應能(neng)(neng)(neng)源轉型需要(yao),如(ru)何在保障能(neng)(neng)(neng)源安全(quan)前提(ti)下,釋放消納彈性,深度挖潛“綠(lv)電(dian)”增長?作為能(neng)(neng)(neng)源大省,山東通過一(yi)系列政(zheng)策引(yin)領(ling)、制度創新(xin)和首創做法(fa),率先突破“綠(lv)電(dian)”供給(gei)的難點(dian)(dian)堵點(dian)(dian),新(xin)型能(neng)(neng)(neng)源體系建設全(quan)面提(ti)速。
綠色能源勢頭如何?
“綠電”發展按下加速(su)鍵(jian),消納難題(ti)亟(ji)須突圍
4月(yue)14日(ri),走進濱州(zhou)市沾化(hua)區濱海鎮“漁光一(yi)體”產(chan)業園鹽(yan)(yan)田(tian)蝦(xia)養殖區,鹽(yan)(yan)田(tian)里(li)蝦(xia)苗(miao)蹦跳(tiao),鹽(yan)(yan)田(tian)上光伏板熠熠生輝——自2020年(nian)建成總(zong)裝機容(rong)量(liang)30萬千瓦的(de)光伏發電(dian)項目后,這里(li)年(nian)均發電(dian)量(liang)達4億(yi)多度(du),年(nian)產(chan)“鹽(yan)(yan)田(tian)蝦(xia)”370噸。國網濱州(zhou)供電(dian)公司工作人員宋彬說,根據測算(suan),該(gai)“漁光一(yi)體”項目運行(xing)周期25年(nian),共(gong)可(ke)發電(dian)100多億(yi)度(du),可(ke)節約標(biao)準(zhun)煤350萬噸,減排二氧化(hua)碳約880萬噸。像(xiang)這樣(yang)的(de)“綠電(dian)+”項目,正在齊魯大地遍地開花。
近年來,山東大(da)力(li)發(fa)展(zhan)以太陽(yang)能、風能、核能等(deng)為代(dai)表(biao)的(de)新能源。如今,這股綠(lv)色能源勢頭(tou)如何?
通過山東新能(neng)源項目布局來看:膠東半(ban)島核電、魯(lu)北鹽堿灘涂地(di)風(feng)光(guang)儲輸一體化、魯(lu)西(xi)南采煤沉陷區“光(guang)伏+”以及藍色海域上海上風(feng)電、海上光(guang)伏五大清潔能(neng)源基地(di),隆(long)起山東綠(lv)電網絡的穩定支點。
從一系列高(gao)(gao)增長(chang)的亮(liang)眼數據看:截至(zhi)今年(nian)3月(yue)底,山東新能(neng)源和可再生(sheng)能(neng)源裝(zhuang)機突破9700萬(wan)千瓦(wa)(wa),占電(dian)(dian)(dian)力總裝(zhuang)機的比(bi)重達到45%、比(bi)2020年(nian)提高(gao)(gao)15%。作為山東“綠電(dian)(dian)(dian)”主(zhu)力軍,光伏并網(wang)容量(liang)6015.5萬(wan)千瓦(wa)(wa),穩(wen)居(ju)全(quan)(quan)國(guo)(guo)首位(wei)(wei);生(sheng)物(wu)質發電(dian)(dian)(dian)、風電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機分(fen)別居(ju)全(quan)(quan)國(guo)(guo)第(di)1、第(di)5位(wei)(wei),其中,海上風電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機躍居(ju)全(quan)(quan)國(guo)(guo)第(di)3位(wei)(wei)。今年(nian),國(guo)(guo)和一號機組將建(jian)成投入商業運行,6月(yue)石(shi)島(dao)灣核(he)電(dian)(dian)(dian)擴建(jian)一期(qi)開工,招(zhao)遠核(he)電(dian)(dian)(dian)一期(qi)等一批(pi)項目加(jia)快推進前(qian)期(qi)工作。到明(ming)年(nian)底,全(quan)(quan)省(sheng)核(he)電(dian)(dian)(dian)在運在建(jian)規(gui)模有望達到1970萬(wan)千瓦(wa)(wa)。
“綠(lv)電(dian)”在(zai)促進全(quan)省能源結構不斷調整優化的同時(shi)(shi),也迎(ying)來(lai)了新(xin)的挑戰。“與(yu)傳(chuan)統(tong)煤電(dian)相(xiang)比,光(guang)伏(fu)發電(dian)、風電(dian)等受自然條件影響,波(bo)動(dong)性較(jiao)大(da),在(zai)時(shi)(shi)段分布上與(yu)用(yong)電(dian)負(fu)(fu)荷存在(zai)較(jiao)大(da)差異。”省能源局(ju)電(dian)力處副處長韓貴業解釋,風電(dian)一般夜間出(chu)力較(jiao)大(da),但此時(shi)(shi)用(yong)電(dian)負(fu)(fu)荷較(jiao)小(xiao);光(guang)伏(fu)發電(dian)出(chu)力在(zai)傍晚(wan)快速減小(xiao),但此時(shi)(shi)實際用(yong)電(dian)負(fu)(fu)荷正(zheng)迎(ying)來(lai)晚(wan)高峰。
隨著新能源快速發展,電(dian)(dian)網對新能源的(de)消納壓(ya)力越(yue)來越(yue)大。目前,業界公認最穩(wen)定可靠(kao)的(de)新能源是水(shui)(shui)電(dian)(dian),而(er)山東水(shui)(shui)資源較少,尚不(bu)具備規模(mo)化開發的(de)水(shui)(shui)電(dian)(dian)資源,使得(de)電(dian)(dian)力調節矛盾更加突(tu)出(chu)。在這一背景下,亟須(xu)尋求一條突(tu)圍(wei)之道(dao)。
“綠電”與煤電如何相得益彰?
“三(san)改聯動(dong)”,讓火電更加低碳“靈活”
當下,發(fa)展新能(neng)(neng)源是否意(yi)味著要完全取代傳統能(neng)(neng)源?答案顯然是否定的(de)。立足(zu)以煤為主的(de)能(neng)(neng)源消費基本省情,建立煤、油、氣、核、新能(neng)(neng)源、可再生(sheng)能(neng)(neng)源多輪驅動的(de)多元供應體系(xi),正(zheng)在鋪就一條(tiao)山(shan)東能(neng)(neng)源轉型(xing)之路。
在這種(zhong)情(qing)況下,山(shan)東不僅聚焦新能源發(fa)展,也把目光投向能源供應傳(chuan)統的(de)基本盤——火電。
山東火電裝(zhuang)機容量超(chao)過(guo)1億千瓦。如果能(neng)讓火電機組在新能(neng)源出(chu)(chu)力(li)(li)大時“讓路”,出(chu)(chu)力(li)(li)小時“頂上(shang)(shang)”,能(neng)在一定程度(du)上(shang)(shang)消納(na)新能(neng)源波動帶來(lai)的(de)(de)不利影(ying)響。可以說,火電既是電力(li)(li)系統安全穩(wen)定的(de)(de)“壓艙石(shi)”,也是應對新能(neng)源波動的(de)(de)“調節器”。
但目前,火電(dian)機(ji)組實現(xian)按需啟停,還存在(zai)不少技術上的難題,這(zhe)就需要對(dui)現(xian)有機(ji)組進行靈活性改(gai)造,使其在(zai)保障運(yun)行安(an)全穩定的情況下,最大限度釋放調節能力。
2023年,山東接續出(chu)臺全(quan)省煤電行業轉型升(sheng)級行動方(fang)案和(he)煤電機組(zu)“三(san)改聯動”實施(shi)方(fang)案。“國家提出(chu)的穩燃調深要(yao)求是降低到30%以(yi)下(xia),目前全(quan)省煤電機組(zu)非采(cai)暖季期間基本可以(yi)實現(xian)。在此基礎(chu)上,不少機組(zu)都(dou)在朝著(zhu)更(geng)低的方(fang)向改造(zao)。”韓貴業說。
在(zai)華(hua)能威海(hai)電廠(chang),我們(men)見到了(le)一臺“最強機組(zu)”——經過改造,6號機組(zu)在(zai)去年成(cheng)功深調至132兆瓦(wa),成(cheng)為全省首臺具備(bei)不投(tou)輔助能量穩燃深調至20%額定容量能力的(de)火電機組(zu)。
這(zhe)是什(shen)么概念?據測算(suan),該廠新增深調能(neng)力約38萬千(qian)瓦,按山(shan)東相關(guan)政策可折算(suan)儲能(neng)容量約300兆瓦時,可節(jie)省(sheng)等容量電(dian)化(hua)學(xue)儲能(neng)投資4.5億元以上(shang),能(neng)為電(dian)網靈活(huo)性調峰和新能(neng)源消納提供可靠支撐。
據(ju)了(le)解,山東按(an)照“分(fen)類施策(ce)、應改盡改”原則,全面推動(dong)存量煤電機組(zu)“三改聯(lian)動(dong)”,提(ti)高煤電機組(zu)清潔低碳水平和(he)支撐(cheng)調節能力。到2025年,在確保電力熱力穩定供應前提(ti)下,力爭30萬千瓦以(yi)下發電抽凝機組(zu)基本替代退出(chu),完成大(da)型煤電機組(zu)“三改聯(lian)動(dong)”8500萬千瓦以(yi)上。
如何讓“綠電”超長續航?
豐富儲能種類業態(tai),為新能源加裝安(an)全穩定的“充電寶”
有(you)效消納(na)“綠(lv)電(dian)”是一項系統(tong)性工程,僅向火電(dian)機(ji)組挖潛還不夠,需(xu)要(yao)源(yuan)網(wang)荷儲各(ge)環節協(xie)同發力(li)。
拿儲能(neng)(neng)(neng)來說,作(zuo)(zuo)為(wei)護航能(neng)(neng)(neng)源(yuan)高質(zhi)量發展的重要裝(zhuang)備基礎和關鍵支(zhi)撐技術,其在(zai)“充電”“賦能(neng)(neng)(neng)”新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)快速增長(chang)、電網穩定(ding)運行等(deng)方面作(zuo)(zuo)用彰顯。這(zhe)幾年,山東能(neng)(neng)(neng)夠參與(yu)新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)調峰的“充電寶”越(yue)來越(yue)多。
威海市文(wen)(wen)登(deng)區(qu)境(jing)內,180萬千(qian)瓦國(guo)網(wang)(wang)新(xin)源(yuan)文(wen)(wen)登(deng)抽水(shui)(shui)蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)電(dian)站高峽(xia)出(chu)平湖(hu)。這座電(dian)站可(ke)以利用(yong)水(shui)(shui)位(wei)差(cha),將電(dian)能(neng)(neng)(neng)與勢(shi)能(neng)(neng)(neng)進行轉換,實現儲能(neng)(neng)(neng)調(diao)峰。“膠東(dong)地區(qu)核電(dian)、風電(dian)、光(guang)伏發電(dian)等(deng)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)富集(ji),能(neng)(neng)(neng)源(yuan)結構復雜,文(wen)(wen)登(deng)電(dian)站具有(you)調(diao)峰、調(diao)頻、調(diao)相、儲能(neng)(neng)(neng)、系(xi)統備(bei)用(yong)和黑(hei)啟動等(deng)六大功能(neng)(neng)(neng),可(ke)有(you)效(xiao)保障(zhang)電(dian)力供應與消耗之間的(de)動態平衡,成為(wei)整個膠東(dong)地區(qu)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)就地消納的(de)‘蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)池’。”國(guo)網(wang)(wang)新(xin)源(yuan)山東(dong)文(wen)(wen)登(deng)抽水(shui)(shui)蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)有(you)限公司總經理(li)宋緒國(guo)介紹。目前(qian),全省在運在建(jian)抽水(shui)(shui)蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)項目共5個,預計今年年底在運在建(jian)裝機達(da)到800萬千(qian)瓦左右(you)。
但抽水(shui)蓄能(neng)電站建(jian)設周(zhou)期(qi)長(chang)、成(cheng)本(ben)高,儲(chu)能(neng)布(bu)局(ju)還要豐富種類業態,形成(cheng)相互補充、協同發展的格局(ju)。
黃河之畔,慶(qing)云(yun)建成全國最大電(dian)網側(ce)共享儲(chu)能(neng)電(dian)站(zhan)——三峽能(neng)源山東慶(qing)云(yun)301兆(zhao)瓦/602兆(zhao)瓦時(shi)儲(chu)能(neng)電(dian)站(zhan),目前已全面投(tou)入商業運行(xing)。這一儲(chu)能(neng)電(dian)站(zhan)最大充放電(dian)功率達301兆(zhao)瓦,總(zong)儲(chu)電(dian)容(rong)量(liang)達602兆(zhao)瓦時(shi),可儲(chu)存的電(dian)能(neng)相當于60萬千(qian)瓦發電(dian)機組一小時(shi)的發電(dian)量(liang)。
省能(neng)源局能(neng)源節約(yue)和科技裝備處副處長(chang)王(wang)磊(lei)介紹,近年來(lai),山東發展多元新型儲能(neng),積(ji)極探索熔鹽(yan)、飛輪(lun)等儲能(neng)新技術應用,取得了階段性成效。“截至今(jin)年3月底(di),新型儲能(neng)規(gui)模398.3萬(wan)千(qian)瓦(wa),居全(quan)國首位。我們(men)預計2024年規(gui)模達到500萬(wan)千(qian)瓦(wa)以上。”他(ta)說。
需求側如何深度參與?
堅持“兩條腿(tui)走路”,為新(xin)能源調峰“出把(ba)力”
作(zuo)為(wei)全國第(di)一批8個(ge)電力現(xian)(xian)貨(huo)市(shi)(shi)場(chang)建設試點省(sheng)份之一,山東于2021年(nian)12月啟動(dong)電力現(xian)(xian)貨(huo)市(shi)(shi)場(chang)不間斷結算(suan)試運(yun)行,通過集中優化計算(suan),得到機組開(kai)機組合、分時發電出力曲線以及分時現(xian)(xian)貨(huo)市(shi)(shi)場(chang)價格,實(shi)現(xian)(xian)新能源與煤電機組的“默契(qi)配合”。至(zhi)今(jin),該市(shi)(shi)場(chang)已平穩(wen)連(lian)續運(yun)行28個(ge)月。
“電(dian)(dian)力供應(ying)寬松(song)時(shi)段,市場價(jia)格較(jiao)低,能夠有(you)效引(yin)導煤電(dian)(dian)機組深度(du)調(diao)(diao)(diao)峰(feng)、減少(shao)發(fa)電(dian)(dian);電(dian)(dian)力供應(ying)緊張時(shi)段,市場價(jia)格較(jiao)高,可(ke)以激勵煤電(dian)(dian)機組頂(ding)峰(feng)發(fa)電(dian)(dian)。”省能源局發(fa)展(zhan)規劃(hua)處(chu)處(chu)長王夢學介紹,僅僅調(diao)(diao)(diao)動煤電(dian)(dian)機組參(can)與調(diao)(diao)(diao)峰(feng)還遠遠不夠,按(an)照目前規劃(hua),到2030年,即(ji)便全省火電(dian)(dian)機組全部參(can)與調(diao)(diao)(diao)峰(feng)啟停,也無法滿足新能源調(diao)(diao)(diao)峰(feng)需(xu)求。潛在(zai)的調(diao)(diao)(diao)峰(feng)容量在(zai)哪?答案指向了用電(dian)(dian)需(xu)求側,廣大(da)工(gong)商業用電(dian)(dian)主體,也可(ke)為新能源調(diao)(diao)(diao)峰(feng)“出把(ba)力”。
2023年(nian),山東(dong)率(lv)先在全國推出分(fen)時(shi)(shi)電價(jia)動態調整(zheng)機制(zhi)。相較于(yu)之前(qian)的峰谷(gu)(gu)電價(jia),新機制(zhi)增加了深谷(gu)(gu)電價(jia)時(shi)(shi)段(duan)(duan),將分(fen)時(shi)(shi)電價(jia)時(shi)(shi)段(duan)(duan)劃分(fen)為(wei)尖(jian)峰、峰段(duan)(duan)、平段(duan)(duan)、谷(gu)(gu)段(duan)(duan)、深谷(gu)(gu)5個(ge)時(shi)(shi)段(duan)(duan),將午間新能源大發時(shi)(shi)段(duan)(duan)設置為(wei)谷(gu)(gu)段(duan)(duan)、深谷(gu)(gu)段(duan)(duan),夜間用(yong)電緊張時(shi)(shi)段(duan)(duan)設置為(wei)峰段(duan)(duan)、尖(jian)峰段(duan)(duan),按季節劃分(fen)各(ge)段(duan)(duan)時(shi)(shi)長,執(zhi)行范圍(wei)覆(fu)蓋全體工(gong)商業用(yong)戶,通過價(jia)格(ge)信號引導用(yong)戶避(bi)峰就谷(gu)(gu)用(yong)電。
新機制(zhi)激勵下,企業迅速反應。位于山(shan)(shan)東自(zi)貿(mao)區煙臺(tai)片區的(de)上汽(qi)通(tong)用(yong)(yong)(yong)東岳動力總成有限公司,通(tong)過把(ba)高耗能的(de)生(sheng)產環節安排在(zai)谷(gu)段(duan),減(jian)少峰(feng)段(duan)用(yong)(yong)(yong)電(dian)量;同時(shi)(shi)(shi)在(zai)谷(gu)段(duan)啟用(yong)(yong)(yong)非連續運行的(de)設(she)備,降(jiang)低整體用(yong)(yong)(yong)電(dian)成本。一番(fan)調整下來,午間低谷(gu)時(shi)(shi)(shi)段(duan)負荷(he)占比(bi)較之(zhi)前增加(jia)約8.1%,峰(feng)段(duan)用(yong)(yong)(yong)電(dian)負荷(he)占比(bi)降(jiang)低約8.6%,度(du)電(dian)成本下降(jiang)約0.05元。國網山(shan)(shan)東電(dian)力數據顯示,僅(jin)在(zai)去年(nian),山(shan)(shan)東63.33萬(wan)工商業用(yong)(yong)(yong)戶(hu)執(zhi)行了動態分時(shi)(shi)(shi)電(dian)價(jia);午間新能源消納空間增加(jia)約350萬(wan)千瓦,晚高峰(feng)轉移用(yong)(yong)(yong)電(dian)負荷(he)約200萬(wan)千瓦。
“能(neng)源(yuan)轉型要靠有(you)效(xiao)市場、有(you)為政府‘兩條腿走路’。”山(shan)東社會科學院黨委(wei)書記、院長袁(yuan)紅(hong)英認為,山(shan)東工商(shang)企業(ye)數量(liang)眾多,用電量(liang)大(da),當前和(he)未來(lai)一段時間,需(xu)求側調整(zheng)生產生活用電習慣,需(xu)持(chi)續加大(da)政策引(yin)導和(he)工作力度,調峰潛(qian)力未來(lai)可(ke)期。