國網(wǎng)新疆電力董事長謝永勝:打造喀克和、環(huán)塔里木盆地南部、吐哈、準(zhǔn)東、準(zhǔn)北千萬千瓦級新能源基地
類別:市場趨勢發(fā)布時間:2021-10-12 瀏覽人次:6240
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),是黨中央基于加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)、保障國家能源安全、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展作出的重大決策部署,更是推動實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的重要舉措。新型電力系統(tǒng)作為伴隨“雙碳”目標(biāo)而誕生的新概念,在構(gòu)建方式和技術(shù)路徑等方面,仍然處于探索的階段。在未知的領(lǐng)域摸索前行,既需要勇氣,也需要智慧。國網(wǎng)新疆電力董事長、黨委書記謝永勝近日在接受專訪時分析了構(gòu)建新型電力系統(tǒng)所面臨的制約與挑戰(zhàn),并詳述了國網(wǎng)新疆電力如何依托資源優(yōu)勢,提出應(yīng)對挑戰(zhàn)、打破制約的“新疆方案”,清晰描繪出在“三基地一通道”戰(zhàn)略定位下,新疆助力全國“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)的示范樣板。
服務(wù)能源電力領(lǐng)域“碳達(dá)峰、碳中和”,面對當(dāng)前新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的供需難題,破局還需煤電清潔利用
《中國電力企業(yè)管理》:您認(rèn)為在服務(wù)“雙碳”目標(biāo)的大背景下,當(dāng)前階段構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的最大挑戰(zhàn)是什么?
謝永勝:最大的挑戰(zhàn)在于,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)如何能夠保障能源的安全穩(wěn)定供應(yīng)。能源發(fā)展的首要任務(wù)是為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供充足動力,因此,暫且不論新能源的隨機(jī)性、波動性對電網(wǎng)控制運行造成的沖擊,僅從有效供應(yīng)來看,新能源如何肩負(fù)起主體能源保供的責(zé)任,是當(dāng)前構(gòu)建新型電力系統(tǒng)所面臨的最嚴(yán)峻的考驗。在綠色低碳轉(zhuǎn)型的要求下,我們來對清潔能源未來開發(fā)潛力進(jìn)行逐項分析:當(dāng)前,我國水電已開發(fā)3.4億千瓦,后續(xù)開發(fā)條件日趨復(fù)雜,新增規(guī)模有限;核電發(fā)展受安全性、核燃料、水資源等因素制約,不宜在全國范圍特別是內(nèi)陸地區(qū)大規(guī)模開發(fā);天然氣發(fā)電相對于煤電更清潔,調(diào)節(jié)性能也更好,但鑒于我國“富煤、缺油、少氣”的資源稟賦,若大量進(jìn)口天然氣用以發(fā)電,將導(dǎo)致我國能源對外依存度急劇提升,影響國家能源安全,且供應(yīng)成本過高。因此,風(fēng)、光等新能源被寄予厚望。但新能源具有“大裝機(jī)、小電量”和“極熱極寒無風(fēng)”“晚峰無光”等特點。從全國來看,光伏、風(fēng)電年發(fā)電小時數(shù)為1000-2000小時、2000小時左右,僅能滿足全年1/8-1/5時間的供電需求。
以新疆為例,我們通過對新疆的典型日負(fù)荷曲線進(jìn)行分析,如果僅依靠太陽能自然發(fā)電,光伏發(fā)電量只能滿足每天20%(在不借助儲能的情況下)左右的用電需求,而新疆的光伏、風(fēng)電等資源條件普遍好于全國平均水平,因此對于全國而言,新能源每日提供的電量相對負(fù)荷需求來說占比會更低。因此,若將新能源作為新增能源電力的主要來源,為保障能源電力的全天候全時段供應(yīng),需要建設(shè)大量的儲能等設(shè)施解決其余時段用能需求。但技術(shù)最為成熟的抽水蓄能建設(shè)受自然條件、建設(shè)周期等制約,代價大、時間長、見效慢,同時根據(jù)抽水蓄能規(guī)劃,全國納入抽水蓄能儲備項目規(guī)模約為3億千瓦,按照其平均2200小時的利用小時數(shù)測算,抽水蓄能可“平移”解決6600億千瓦時的用電需求,僅能滿足當(dāng)前全社會用電量的不到10%。而電化學(xué)儲能受當(dāng)前技術(shù)條件制約,整體成本仍然處于較高水平,雖然隨著技術(shù)進(jìn)步遠(yuǎn)期存在下降空間,但未來不確定性較大。遠(yuǎn)期的解決方案則要看氫能技術(shù)是否有突破進(jìn)展。總體而言,當(dāng)前“新能源+儲能”二元結(jié)構(gòu)的能源供應(yīng)模式在短期內(nèi)難以同時實現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、高效,亟須尋求其他解決方案。
《中國電力企業(yè)管理》:那么在可以預(yù)見的技術(shù)范圍內(nèi),您認(rèn)為應(yīng)如何破解這一挑戰(zhàn),解決方案是什么呢?
謝永勝:在現(xiàn)階段,推動煤電清潔高效利用極為迫切。構(gòu)建新型電力系統(tǒng),亟須通過煤電+CCS的應(yīng)用推廣,來有效解決能源轉(zhuǎn)型過程中的能源電力供應(yīng)保障問題。中國社科院學(xué)部委員、國家氣候變化專家委員會委員潘家華在接受媒體采訪時曾表示,碳主要分為三類,第一類是氣候災(zāi)難性碳,是由化石能源燃燒排放出來的,屬于地下冒出來的增量碳,約占溫室氣體的90%,對氣候變化影響巨大;第二類是氣候中性碳,是由人類、動物活動和燃燒植物產(chǎn)生的,從大氣中來又回到大氣中,總體是平衡的;第三類是非二氧化碳的溫室氣體,如空調(diào)制冷劑等,排放量不大,對氣候變化影響較小。因此,實現(xiàn)碳中和目標(biāo)需要控制的是氣候惡劣性碳,也就是化石能源碳排放問題。CCS技術(shù)是指將二氧化碳從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來,直接注入地層以實現(xiàn)二氧化碳永久封存,這一技術(shù)已成為各國政府應(yīng)對氣候變化的重要戰(zhàn)略選擇。我國二氧化碳地質(zhì)封存潛力約為1.21-4.13萬億噸,主要分布在塔里木盆地、松遼盆地,以及準(zhǔn)噶爾盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地等,與我國煤炭分布基本吻合,按照當(dāng)前能源電力碳排放數(shù)據(jù)來看,封存潛力空間巨大,為實踐煤電+CCS創(chuàng)造了條件和可能。同時,隨著CCS技術(shù)不斷迭代升級和規(guī)模化發(fā)展,特別是國家有關(guān)部委已經(jīng)在推動稍低濃度(80%)二氧化碳的捕集和封存,CCS成本有望大幅降低。
在此,我想特別強(qiáng)調(diào)一下,加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是能源電力領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的重大舉措。因此,立足我國國情和資源稟賦,既需要推動太陽能、風(fēng)能等新能源大規(guī)模開發(fā)利用,確保能源清潔低碳可持續(xù)發(fā)展,也需要通過實施燃煤火電+CCS推動煤炭清潔高效利用,為能源安全供應(yīng)兜底保障,從而確保國家能源安全、實現(xiàn)國家碳減排目標(biāo)。
以構(gòu)建新疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)為契機(jī),服務(wù)新疆經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展,為助力國家實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)新疆力量
《中國電力企業(yè)管理》:新疆是我國重要的能源基地,國網(wǎng)新疆電力公司在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中具有什么優(yōu)勢?對于服務(wù)新疆經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,保障國家能源安全方面又有著怎樣的重要意義?
謝永勝:新疆是保障我國能源安全的重要基地,2010年、2014年黨中央連續(xù)出臺相關(guān)文件,明確了新疆“三基地一通道”的戰(zhàn)略定位。多年來在自治區(qū)黨委政府和國家電網(wǎng)公司大力支持下,新疆能源電力事業(yè)實現(xiàn)了長足發(fā)展,截至2020年底,全疆形成“內(nèi)供四環(huán)網(wǎng)、外送四通道”的主網(wǎng)架格局,750千伏骨干網(wǎng)架覆蓋所有地州市,重點城市建成220千伏環(huán)網(wǎng),全部工業(yè)園區(qū)實現(xiàn)110千伏及以上供電;電源總裝機(jī)突破1億千瓦,達(dá)到全國第7位,其中新能源裝機(jī)3602萬千瓦,裝機(jī)容量和年度發(fā)電量分別達(dá)到全國第4、第2位,新能源利用率提升至91.1%;有力保障了自治區(qū)“十三五”年均增長6%的用電需求,年度外送電量突破千億大關(guān),累計外送電量超過4000億千瓦時,為新疆“十三五”年均6.1%的GDP增速提供了堅強(qiáng)電力支撐。
新型電力系統(tǒng)承載著能源轉(zhuǎn)型的歷史使命,是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要支撐、關(guān)鍵實踐,具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動的基本特征。新疆能源儲量大、開發(fā)條件好、互補(bǔ)優(yōu)勢強(qiáng),特別是新能源發(fā)展?jié)摿薮螅跇?gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中具有得天獨厚的優(yōu)勢:新疆擁有“九大風(fēng)區(qū)”和覆蓋全域的太陽能,太陽能技術(shù)可開發(fā)量為25.46億千瓦、風(fēng)能技術(shù)開發(fā)量2.34億千瓦,均位居全國第二。特別是新疆光伏發(fā)電與中東部省份普遍存在2個小時左右時間差,時空互補(bǔ)優(yōu)勢明顯。南北疆風(fēng)光資源在晝夜、季節(jié)上的互補(bǔ)優(yōu)勢顯著。
同時,新疆煤炭預(yù)測儲量2.19萬億噸,約占全國的40.5%,位居全國首位。塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、吐哈盆地等地質(zhì)封存條件好,鹽水層、油氣層二氧化碳封存潛力分別達(dá)到千億噸級、百億噸級水平,具有探索實踐煤電+CCS技術(shù)的條件;新疆水電可開發(fā)量2870萬千瓦,位居全國第四位,根據(jù)國家抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃,新疆抽水蓄能電站規(guī)模為3660萬千瓦,開發(fā)條件好、潛力大。隨著新技術(shù)不斷發(fā)展,各類新型儲能在新疆應(yīng)用前景廣闊,這些都將為新疆新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有力支撐。
國家電網(wǎng)公司將國網(wǎng)新疆電力列為新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)單位之一,充分體現(xiàn)了國家電網(wǎng)公司黨組對新疆能源電力發(fā)展的高度重視和特殊支持,是國家電網(wǎng)公司黨組賦予國網(wǎng)新疆電力的重要囑托和殷切期望。我們深感使命光榮、責(zé)任重大,我們深刻認(rèn)識到,通過在新疆打造新型電力系統(tǒng)示范區(qū),一方面,可以充分發(fā)揮新疆能源資源稟賦優(yōu)勢,依托全疆大電網(wǎng)資源配置平臺,統(tǒng)籌源網(wǎng)荷儲各個環(huán)節(jié),推動風(fēng)能、太陽能等新能源安全經(jīng)濟(jì)最大化開發(fā)利用,促進(jìn)煤炭等化石能源清潔化高效化利用,使得新疆能源電力開發(fā)成本較中東部地區(qū)繼續(xù)保持相對較低水平;同時,在綠電交易、碳排放交易等市場機(jī)制共同作用下,清潔低碳的電力供應(yīng)將成為廣大電力用戶的最優(yōu)選擇,形成自治區(qū)招商引資的“新優(yōu)勢”,為自治區(qū)打造支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的“新型洼地”提供有力支撐。另一方面,通過推動新疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè),可以充分發(fā)揮新疆充沛的煤電+CCS支撐保障資源和豐富的抽蓄電站、儲能等調(diào)節(jié)資源,形成穩(wěn)定可靠的外送供應(yīng)優(yōu)勢,將新疆打造成清潔低碳、滿足華北、華中、華東等地區(qū)用電需求的“新基地”,不斷擴(kuò)大疆電外送規(guī)模,在“雙碳”背景下,為保障全國能源供應(yīng)提供新疆解決方案、貢獻(xiàn)新疆力量。
《中國電力企業(yè)管理》:新疆新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建思路和路徑是什么?如何分步實施、有序推進(jìn)?
謝永勝:構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一場全方位變革,是極具挑戰(zhàn)性、開創(chuàng)性的戰(zhàn)略性工程,同時也是一個長期漸進(jìn)、久久為功的過程,需圍繞電力生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費全鏈條,聚焦源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)共同發(fā)力。以新疆區(qū)域視角來看,國網(wǎng)新疆電力初步計劃從四個方面的路徑來規(guī)劃新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建:
在電源發(fā)展路徑上,推動新疆新能源集中式基地化開發(fā),打造喀克和、環(huán)塔里木盆地南部、吐哈、準(zhǔn)東、準(zhǔn)北千萬千瓦級新能源基地;最大化發(fā)展水電,依托CCS技術(shù),推動煤電向清潔低碳發(fā)展,向兜底保障性電源轉(zhuǎn)變,著力構(gòu)建清潔低碳多元供給體系。
在系統(tǒng)調(diào)節(jié)發(fā)展路徑上,按照近期火電靈活性改造,中期抽蓄和新型儲能,遠(yuǎn)期燃?xì)潆娬竞托滦蛢δ馨l(fā)展模式,技術(shù)突破和體制機(jī)制創(chuàng)新共同驅(qū)動,推動各類調(diào)節(jié)資源發(fā)展,著力構(gòu)建成本可接受、資源充沛的調(diào)節(jié)體系。
在負(fù)荷發(fā)展路徑上,持續(xù)拓展電能替代廣度深度,充分挖掘工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)替代潛力,提升終端用能電氣化水平;推動電制氫等新型可控負(fù)荷發(fā)展,引導(dǎo)負(fù)荷側(cè)各類資源全面參與需求側(cè)響應(yīng),構(gòu)建可中斷、可調(diào)節(jié)的多元負(fù)荷資源,實現(xiàn)源隨荷動向源荷互動轉(zhuǎn)變。
在電網(wǎng)發(fā)展路徑上,按照“加強(qiáng)交流保內(nèi)供、構(gòu)建異步電網(wǎng)促外送”模式,加快柔性直流、數(shù)字化、智能傳感等新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用,建強(qiáng)疆內(nèi)“保供網(wǎng)”,構(gòu)建疆內(nèi)跨多能源基地和跨省區(qū)異步柔性“外送網(wǎng)”,推動交直流電網(wǎng)融合發(fā)展,推進(jìn)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級,打造堅強(qiáng)高效、智能開放的資源優(yōu)勢配置平臺。
總體來說,結(jié)合“碳達(dá)峰、碳中和”發(fā)展目標(biāo)、能源電力發(fā)展規(guī)劃和國家電網(wǎng)公司構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)行動方案,聚焦示范區(qū)發(fā)展定位,經(jīng)過我們的深入思考,初步提出了構(gòu)建新疆新型電力系統(tǒng)“1225”總體思路,即:以促進(jìn)新疆新能源資源最大化開發(fā)和安全高效利用為目標(biāo),以“保內(nèi)供、強(qiáng)外送”為任務(wù),以關(guān)鍵技術(shù)突破和政策體制創(chuàng)新為支撐,以“構(gòu)建新能源為主體,煤電+CCS作保障,抽水蓄能、新型儲能和燃?xì)潆娬咀髡{(diào)節(jié),負(fù)荷側(cè)協(xié)同互動為輔助,堅強(qiáng)智能電網(wǎng)為平臺”的“五位一體”發(fā)展路徑。
從階段來看,新疆新型電力系統(tǒng)建設(shè)分為轉(zhuǎn)型期、形成期、成熟期三個階段:
2021-2025年是轉(zhuǎn)型期,新能源“倍速”發(fā)展,煤電+CCS、“新能源+儲能+調(diào)相機(jī)”示范應(yīng)用,火電靈活性改造全面實施,抽水蓄能電站集中開工建設(shè),多元新型儲能局部應(yīng)用,電-氫協(xié)同、新能源汽車、農(nóng)灌等負(fù)荷側(cè)互動應(yīng)用示范,啟動特高壓柔性直流示范工程,疆電外送能力大幅提升,北疆主網(wǎng)架進(jìn)一步完善,南疆主網(wǎng)架不斷延伸補(bǔ)強(qiáng),新型電力系統(tǒng)形態(tài)初步彰顯。
2026-2030年是形成期,新能源逐步成為主體電源,新能源裝機(jī)容量占比達(dá)到50%,煤電+CCS推廣應(yīng)用,煤電逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楸U闲噪娫矗樗钅茈娬尽⑿滦蛢δ芤?guī)模化發(fā)展,燃?xì)潆娬臼痉稇?yīng)用,電-氫協(xié)同、新能源汽車等新型負(fù)荷規(guī)模化發(fā)展,負(fù)荷需求響應(yīng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,特高壓柔性直流組網(wǎng)示范應(yīng)用,跨省跨區(qū)通道持續(xù)增加,新型電力系統(tǒng)基本建成。
2031-2060年是成熟期,到2040年率先在南疆全面建成新型電力系統(tǒng),到2045年新疆全面建成新型電力系統(tǒng),新能源逐步成為電量供應(yīng)主體,煤電+CCS全面應(yīng)用逐步實現(xiàn)凈零排放,抽水蓄能電站、新型儲能、燃?xì)潆娬局鸩饺鎽?yīng)用,負(fù)荷深度參與調(diào)節(jié),逐步實現(xiàn)源荷互動,柔性直流、數(shù)字化技術(shù)廣泛應(yīng)用,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)堅強(qiáng)并且高度智能化、數(shù)字化,形成多回特高壓直流跨區(qū)外送,新疆能源基地作用充分彰顯。
《中國電力企業(yè)管理》:在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的背景下,對電力需求側(cè)資源的充分利用至關(guān)重要,您剛才提及了負(fù)荷發(fā)展的大致路徑,請問負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)資源的重點是什么?
謝永勝:從當(dāng)前來看,全國的負(fù)荷側(cè)的調(diào)節(jié)資源主要集中在商業(yè)樓宇。當(dāng)前我國商業(yè)樓宇包括酒店、商場、醫(yī)院、辦公樓、城市綜合體等公共建筑。經(jīng)測算分析,目前商業(yè)樓宇空調(diào)、照明負(fù)荷占比最大超過70%,其中柔性可調(diào)部分占30%-40%,約占社會需求響應(yīng)負(fù)荷的40%,參與需求響應(yīng)潛力大。如果將商業(yè)樓宇的照明、空調(diào)等負(fù)荷的調(diào)節(jié)能力利用起來,引導(dǎo)其全面參與需求側(cè)響應(yīng),構(gòu)建可中斷、可調(diào)節(jié)的多元負(fù)荷資源,將為以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有力的支撐。
從未來發(fā)展趨勢來看,電動汽車也會成為今后負(fù)荷側(cè)的重要調(diào)節(jié)資源。電動汽車從本質(zhì)上講是一種移動儲能資源,既可以充電,又可以放電。電動汽車與電網(wǎng)的能量交互,如果任其大量無序充電,則會對電網(wǎng)造成較大沖擊,影響供電安全、增加電網(wǎng)建設(shè)等治理成本;如通過電動汽車的有序充電或者雙向充放電等技術(shù)應(yīng)用,實現(xiàn)“車-樁-網(wǎng)”互動,讓電動汽車更友好地接入電網(wǎng),則可以使電動汽車充分發(fā)揮其靈活負(fù)荷的優(yōu)勢,參與電網(wǎng)的削峰填谷、新能源充電、需求響應(yīng)、調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)、現(xiàn)貨市場電力平衡等應(yīng)用,從而有利于實現(xiàn)減少電網(wǎng)調(diào)節(jié)資源投資、降低新能源車主用車成本,助力交通運輸領(lǐng)域綠色減碳,在推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)中打造多贏發(fā)展的格局。因此,要盡可能發(fā)揮電動汽車對電網(wǎng)的正向影響,優(yōu)化負(fù)荷特性,需要針對電網(wǎng)運行規(guī)律,有效引導(dǎo)充儲換一體化模式與雙向充放電模式(V2G)的發(fā)展。
其中,充儲換電站由于接入電壓等級相對較高,單站規(guī)模相對較大,自身又具備能量優(yōu)化能力,屬于電網(wǎng)互動友好型設(shè)施。通過建設(shè)“新能源+儲能+換電站”為一體的充儲換電站,能夠在新能源大發(fā)時段對儲能電池進(jìn)行充電,在全社會用電負(fù)荷高峰時段對儲能電池剩余容量進(jìn)行放電,參與電網(wǎng)調(diào)峰。每日通過電池轉(zhuǎn)運車將充滿的蓄電池運輸至城市中的換電站,對電動車輛進(jìn)行換電作業(yè),換下的蓄電池運回儲能電站充能。由于換電模式下電池更換速度僅需十幾分鐘,特別適用于電池標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和對充電耗時敏感的車輛。從電池規(guī)格、出行規(guī)律、動力需求等方面比較分析,公交車、旅游車、物流車線路和班次相對固定,因此我們建議公交車輛、運輸車輛等實行充儲換一體化模式。
電動汽車雙向充放電模式(V2G)更適用于家庭電動乘用車,通過對家庭乘用車出行行為習(xí)慣研究分析,從充電便捷度、投資建設(shè)經(jīng)濟(jì)性等角度綜合分析來看,適用的主要充電方式有公共快充、居民小區(qū)和企事業(yè)單位智能有序慢充三種。我們結(jié)合新疆實際,從全社會投資成本、年度增量投資、建設(shè)布局時序等綜合考慮,提出了宜以優(yōu)先發(fā)展企事業(yè)單位充電設(shè)施建設(shè)為主導(dǎo),同步推進(jìn)少量公共輔助快充站建設(shè),有序推進(jìn)居民小區(qū)充電設(shè)施建設(shè),待培育家庭電動乘用車達(dá)一定規(guī)模后,逐步形成“居民區(qū)為主、企事業(yè)單位為輔、公共充電為補(bǔ)充”的最佳模式。
當(dāng)前,要加快推動電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,有效釋放電動汽車充儲換一體化模式和雙向充放電模式(V2G)下的多重效益,最重要的前提是超前謀劃、提早部署,發(fā)揮政府主導(dǎo)和統(tǒng)籌作用,開展細(xì)化研究,推動相關(guān)措施落地,以頂層規(guī)劃引導(dǎo)新能源汽車和充電設(shè)施有序發(fā)展,推動新能源汽車與能源系統(tǒng)深度融合。
立足“硬需求”,破解“硬約束”,全力以赴奔向碳中和世紀(jì)趕考
《中國電力企業(yè)管理》:最近,中央對推動碳達(dá)峰、碳中和提出要“堅持全國一盤棋”,做到“先立后破”。具體到新型電力系統(tǒng),您認(rèn)為應(yīng)該如何理解“先立后破”?應(yīng)如何立,又如何破?
謝永勝:近期,中共中央政治局提出要統(tǒng)籌有序做好碳達(dá)峰、碳中和工作,盡快出臺2030年前碳達(dá)峰行動方案,特別強(qiáng)調(diào)要堅持全國一盤棋,做到“先立后破”。2021年9月25日,中國氣候變化事務(wù)特使解振華在以“智慧·健康·碳中和”為年度主題的中關(guān)村論壇上透露,當(dāng)前,國家相關(guān)部委正結(jié)合“碳達(dá)峰、碳中和”時間表、路線圖制定“1+N”政策體系,其中“1”是一個頂層設(shè)計文件,“N”則是重點領(lǐng)域、重點行業(yè)實現(xiàn)這些目標(biāo)的一系列政策措施和行動方案。此外,國家電網(wǎng)公司編制的“碳達(dá)峰、碳中和”行動方案和構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)行動方案(2021-2030年),也明確了電網(wǎng)企業(yè)在這一過程中的發(fā)展定位、原則要求和工作重點。總而言之,在推動實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)等重大部署落地見效的過程中,要落實“堅持全國一盤棋”,做到“先立后破”等具體要求,就必須需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)好發(fā)展與安全、低碳與經(jīng)濟(jì)、近期與遠(yuǎn)期之間的關(guān)系,既考慮到能源電力需要滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的“硬需求”,也兼顧能源資源稟賦、技術(shù)發(fā)展和成本控制等條件的“硬約束”,走一條符合中國國情、滿足發(fā)展實際、體現(xiàn)中國特色的新型電力系統(tǒng)建設(shè)之路。
具體來說,應(yīng)先立“頂層設(shè)計”,國家層面要根據(jù)“碳達(dá)峰、碳中和”時間表,結(jié)合各類調(diào)節(jié)資源技術(shù)成熟度和成本控制情況,統(tǒng)籌煤電、核電等資源,科學(xué)確定階段性能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)及發(fā)展目標(biāo)。全國各區(qū)域、各省區(qū)市則應(yīng)當(dāng)在國家總體框架下,結(jié)合本地區(qū)能源資源稟賦特點和發(fā)展需求,立足于區(qū)域互濟(jì)、能源互補(bǔ)原則,因地制宜編制形成推動“雙碳”目標(biāo),構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的具體落地方案,從而實現(xiàn)頂層設(shè)計的上下貫通、協(xié)調(diào)互補(bǔ)、統(tǒng)籌發(fā)展。
先立“政策體制”,出臺源網(wǎng)荷儲系列配套政策,完善關(guān)鍵體制機(jī)制,健全價格體系,按照“誰受益、誰承擔(dān)”原則,由各市場主體共同承擔(dān)轉(zhuǎn)型成本,推動建立向受益行業(yè)合理分?jǐn)倐鲗?dǎo)電力系統(tǒng)成本的機(jī)制,形成政策支撐體系。
先立“技術(shù)創(chuàng)新”,加強(qiáng)重大核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),重點突破新能源發(fā)電主動支撐、智能調(diào)度運行控制、市場運營協(xié)同、多能互補(bǔ)運行等技術(shù),推進(jìn)大容量電化學(xué)儲能、需求側(cè)互動響應(yīng)、柔性輸電等技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模化應(yīng)用,形成技術(shù)支撐體系。
先立“市場改革”,加速市場改革發(fā)展進(jìn)程,加快推動建設(shè)競爭充分、開放有序的統(tǒng)一電力市場,完善中長期、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)銜接機(jī)制,探索容量市場交易機(jī)制,開展綠色電力交易,推動可再生能源參與電力市場,促進(jìn)電力市場與碳市場發(fā)展協(xié)同,形成市場支撐體系。
后破“化石能源”的主體地位,按照循序漸進(jìn)、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的原則,逐步打破煤電及化石能源主體地位,推動新能源逐步成為裝機(jī)和電量主體,推動煤電逐步成為調(diào)節(jié)性和保障性電源,大力發(fā)展煤電清潔技術(shù),促進(jìn)高碳煤電的低碳利用,實現(xiàn)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向新型電力系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡、有序銜接。
最后,我也借此機(jī)會向長期以來對新疆能源電力事業(yè)發(fā)展給予關(guān)注和支持的社會各界表示感謝。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、奔赴“雙碳”目標(biāo)是一場任務(wù)艱巨的世紀(jì)大考,國網(wǎng)新疆電力將堅決落實國家電網(wǎng)公司黨組各項決策部署,提高站位、找準(zhǔn)定位,加強(qiáng)協(xié)作、形成合力,在推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)先行示范中做好時代答卷,展現(xiàn)使命擔(dān)當(dāng)。
服務(wù)能源電力領(lǐng)域“碳達(dá)峰、碳中和”,面對當(dāng)前新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的供需難題,破局還需煤電清潔利用
《中國電力企業(yè)管理》:您認(rèn)為在服務(wù)“雙碳”目標(biāo)的大背景下,當(dāng)前階段構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的最大挑戰(zhàn)是什么?
謝永勝:最大的挑戰(zhàn)在于,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)如何能夠保障能源的安全穩(wěn)定供應(yīng)。能源發(fā)展的首要任務(wù)是為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供充足動力,因此,暫且不論新能源的隨機(jī)性、波動性對電網(wǎng)控制運行造成的沖擊,僅從有效供應(yīng)來看,新能源如何肩負(fù)起主體能源保供的責(zé)任,是當(dāng)前構(gòu)建新型電力系統(tǒng)所面臨的最嚴(yán)峻的考驗。在綠色低碳轉(zhuǎn)型的要求下,我們來對清潔能源未來開發(fā)潛力進(jìn)行逐項分析:當(dāng)前,我國水電已開發(fā)3.4億千瓦,后續(xù)開發(fā)條件日趨復(fù)雜,新增規(guī)模有限;核電發(fā)展受安全性、核燃料、水資源等因素制約,不宜在全國范圍特別是內(nèi)陸地區(qū)大規(guī)模開發(fā);天然氣發(fā)電相對于煤電更清潔,調(diào)節(jié)性能也更好,但鑒于我國“富煤、缺油、少氣”的資源稟賦,若大量進(jìn)口天然氣用以發(fā)電,將導(dǎo)致我國能源對外依存度急劇提升,影響國家能源安全,且供應(yīng)成本過高。因此,風(fēng)、光等新能源被寄予厚望。但新能源具有“大裝機(jī)、小電量”和“極熱極寒無風(fēng)”“晚峰無光”等特點。從全國來看,光伏、風(fēng)電年發(fā)電小時數(shù)為1000-2000小時、2000小時左右,僅能滿足全年1/8-1/5時間的供電需求。
以新疆為例,我們通過對新疆的典型日負(fù)荷曲線進(jìn)行分析,如果僅依靠太陽能自然發(fā)電,光伏發(fā)電量只能滿足每天20%(在不借助儲能的情況下)左右的用電需求,而新疆的光伏、風(fēng)電等資源條件普遍好于全國平均水平,因此對于全國而言,新能源每日提供的電量相對負(fù)荷需求來說占比會更低。因此,若將新能源作為新增能源電力的主要來源,為保障能源電力的全天候全時段供應(yīng),需要建設(shè)大量的儲能等設(shè)施解決其余時段用能需求。但技術(shù)最為成熟的抽水蓄能建設(shè)受自然條件、建設(shè)周期等制約,代價大、時間長、見效慢,同時根據(jù)抽水蓄能規(guī)劃,全國納入抽水蓄能儲備項目規(guī)模約為3億千瓦,按照其平均2200小時的利用小時數(shù)測算,抽水蓄能可“平移”解決6600億千瓦時的用電需求,僅能滿足當(dāng)前全社會用電量的不到10%。而電化學(xué)儲能受當(dāng)前技術(shù)條件制約,整體成本仍然處于較高水平,雖然隨著技術(shù)進(jìn)步遠(yuǎn)期存在下降空間,但未來不確定性較大。遠(yuǎn)期的解決方案則要看氫能技術(shù)是否有突破進(jìn)展。總體而言,當(dāng)前“新能源+儲能”二元結(jié)構(gòu)的能源供應(yīng)模式在短期內(nèi)難以同時實現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、高效,亟須尋求其他解決方案。
《中國電力企業(yè)管理》:那么在可以預(yù)見的技術(shù)范圍內(nèi),您認(rèn)為應(yīng)如何破解這一挑戰(zhàn),解決方案是什么呢?
謝永勝:在現(xiàn)階段,推動煤電清潔高效利用極為迫切。構(gòu)建新型電力系統(tǒng),亟須通過煤電+CCS的應(yīng)用推廣,來有效解決能源轉(zhuǎn)型過程中的能源電力供應(yīng)保障問題。中國社科院學(xué)部委員、國家氣候變化專家委員會委員潘家華在接受媒體采訪時曾表示,碳主要分為三類,第一類是氣候災(zāi)難性碳,是由化石能源燃燒排放出來的,屬于地下冒出來的增量碳,約占溫室氣體的90%,對氣候變化影響巨大;第二類是氣候中性碳,是由人類、動物活動和燃燒植物產(chǎn)生的,從大氣中來又回到大氣中,總體是平衡的;第三類是非二氧化碳的溫室氣體,如空調(diào)制冷劑等,排放量不大,對氣候變化影響較小。因此,實現(xiàn)碳中和目標(biāo)需要控制的是氣候惡劣性碳,也就是化石能源碳排放問題。CCS技術(shù)是指將二氧化碳從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來,直接注入地層以實現(xiàn)二氧化碳永久封存,這一技術(shù)已成為各國政府應(yīng)對氣候變化的重要戰(zhàn)略選擇。我國二氧化碳地質(zhì)封存潛力約為1.21-4.13萬億噸,主要分布在塔里木盆地、松遼盆地,以及準(zhǔn)噶爾盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地等,與我國煤炭分布基本吻合,按照當(dāng)前能源電力碳排放數(shù)據(jù)來看,封存潛力空間巨大,為實踐煤電+CCS創(chuàng)造了條件和可能。同時,隨著CCS技術(shù)不斷迭代升級和規(guī)模化發(fā)展,特別是國家有關(guān)部委已經(jīng)在推動稍低濃度(80%)二氧化碳的捕集和封存,CCS成本有望大幅降低。
在此,我想特別強(qiáng)調(diào)一下,加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是能源電力領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的重大舉措。因此,立足我國國情和資源稟賦,既需要推動太陽能、風(fēng)能等新能源大規(guī)模開發(fā)利用,確保能源清潔低碳可持續(xù)發(fā)展,也需要通過實施燃煤火電+CCS推動煤炭清潔高效利用,為能源安全供應(yīng)兜底保障,從而確保國家能源安全、實現(xiàn)國家碳減排目標(biāo)。
以構(gòu)建新疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)為契機(jī),服務(wù)新疆經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展,為助力國家實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)新疆力量
《中國電力企業(yè)管理》:新疆是我國重要的能源基地,國網(wǎng)新疆電力公司在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中具有什么優(yōu)勢?對于服務(wù)新疆經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,保障國家能源安全方面又有著怎樣的重要意義?
謝永勝:新疆是保障我國能源安全的重要基地,2010年、2014年黨中央連續(xù)出臺相關(guān)文件,明確了新疆“三基地一通道”的戰(zhàn)略定位。多年來在自治區(qū)黨委政府和國家電網(wǎng)公司大力支持下,新疆能源電力事業(yè)實現(xiàn)了長足發(fā)展,截至2020年底,全疆形成“內(nèi)供四環(huán)網(wǎng)、外送四通道”的主網(wǎng)架格局,750千伏骨干網(wǎng)架覆蓋所有地州市,重點城市建成220千伏環(huán)網(wǎng),全部工業(yè)園區(qū)實現(xiàn)110千伏及以上供電;電源總裝機(jī)突破1億千瓦,達(dá)到全國第7位,其中新能源裝機(jī)3602萬千瓦,裝機(jī)容量和年度發(fā)電量分別達(dá)到全國第4、第2位,新能源利用率提升至91.1%;有力保障了自治區(qū)“十三五”年均增長6%的用電需求,年度外送電量突破千億大關(guān),累計外送電量超過4000億千瓦時,為新疆“十三五”年均6.1%的GDP增速提供了堅強(qiáng)電力支撐。
新型電力系統(tǒng)承載著能源轉(zhuǎn)型的歷史使命,是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要支撐、關(guān)鍵實踐,具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動的基本特征。新疆能源儲量大、開發(fā)條件好、互補(bǔ)優(yōu)勢強(qiáng),特別是新能源發(fā)展?jié)摿薮螅跇?gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中具有得天獨厚的優(yōu)勢:新疆擁有“九大風(fēng)區(qū)”和覆蓋全域的太陽能,太陽能技術(shù)可開發(fā)量為25.46億千瓦、風(fēng)能技術(shù)開發(fā)量2.34億千瓦,均位居全國第二。特別是新疆光伏發(fā)電與中東部省份普遍存在2個小時左右時間差,時空互補(bǔ)優(yōu)勢明顯。南北疆風(fēng)光資源在晝夜、季節(jié)上的互補(bǔ)優(yōu)勢顯著。
同時,新疆煤炭預(yù)測儲量2.19萬億噸,約占全國的40.5%,位居全國首位。塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、吐哈盆地等地質(zhì)封存條件好,鹽水層、油氣層二氧化碳封存潛力分別達(dá)到千億噸級、百億噸級水平,具有探索實踐煤電+CCS技術(shù)的條件;新疆水電可開發(fā)量2870萬千瓦,位居全國第四位,根據(jù)國家抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃,新疆抽水蓄能電站規(guī)模為3660萬千瓦,開發(fā)條件好、潛力大。隨著新技術(shù)不斷發(fā)展,各類新型儲能在新疆應(yīng)用前景廣闊,這些都將為新疆新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有力支撐。
國家電網(wǎng)公司將國網(wǎng)新疆電力列為新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)單位之一,充分體現(xiàn)了國家電網(wǎng)公司黨組對新疆能源電力發(fā)展的高度重視和特殊支持,是國家電網(wǎng)公司黨組賦予國網(wǎng)新疆電力的重要囑托和殷切期望。我們深感使命光榮、責(zé)任重大,我們深刻認(rèn)識到,通過在新疆打造新型電力系統(tǒng)示范區(qū),一方面,可以充分發(fā)揮新疆能源資源稟賦優(yōu)勢,依托全疆大電網(wǎng)資源配置平臺,統(tǒng)籌源網(wǎng)荷儲各個環(huán)節(jié),推動風(fēng)能、太陽能等新能源安全經(jīng)濟(jì)最大化開發(fā)利用,促進(jìn)煤炭等化石能源清潔化高效化利用,使得新疆能源電力開發(fā)成本較中東部地區(qū)繼續(xù)保持相對較低水平;同時,在綠電交易、碳排放交易等市場機(jī)制共同作用下,清潔低碳的電力供應(yīng)將成為廣大電力用戶的最優(yōu)選擇,形成自治區(qū)招商引資的“新優(yōu)勢”,為自治區(qū)打造支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的“新型洼地”提供有力支撐。另一方面,通過推動新疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè),可以充分發(fā)揮新疆充沛的煤電+CCS支撐保障資源和豐富的抽蓄電站、儲能等調(diào)節(jié)資源,形成穩(wěn)定可靠的外送供應(yīng)優(yōu)勢,將新疆打造成清潔低碳、滿足華北、華中、華東等地區(qū)用電需求的“新基地”,不斷擴(kuò)大疆電外送規(guī)模,在“雙碳”背景下,為保障全國能源供應(yīng)提供新疆解決方案、貢獻(xiàn)新疆力量。
《中國電力企業(yè)管理》:新疆新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建思路和路徑是什么?如何分步實施、有序推進(jìn)?
謝永勝:構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一場全方位變革,是極具挑戰(zhàn)性、開創(chuàng)性的戰(zhàn)略性工程,同時也是一個長期漸進(jìn)、久久為功的過程,需圍繞電力生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費全鏈條,聚焦源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)共同發(fā)力。以新疆區(qū)域視角來看,國網(wǎng)新疆電力初步計劃從四個方面的路徑來規(guī)劃新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建:
在電源發(fā)展路徑上,推動新疆新能源集中式基地化開發(fā),打造喀克和、環(huán)塔里木盆地南部、吐哈、準(zhǔn)東、準(zhǔn)北千萬千瓦級新能源基地;最大化發(fā)展水電,依托CCS技術(shù),推動煤電向清潔低碳發(fā)展,向兜底保障性電源轉(zhuǎn)變,著力構(gòu)建清潔低碳多元供給體系。
在系統(tǒng)調(diào)節(jié)發(fā)展路徑上,按照近期火電靈活性改造,中期抽蓄和新型儲能,遠(yuǎn)期燃?xì)潆娬竞托滦蛢δ馨l(fā)展模式,技術(shù)突破和體制機(jī)制創(chuàng)新共同驅(qū)動,推動各類調(diào)節(jié)資源發(fā)展,著力構(gòu)建成本可接受、資源充沛的調(diào)節(jié)體系。
在負(fù)荷發(fā)展路徑上,持續(xù)拓展電能替代廣度深度,充分挖掘工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)替代潛力,提升終端用能電氣化水平;推動電制氫等新型可控負(fù)荷發(fā)展,引導(dǎo)負(fù)荷側(cè)各類資源全面參與需求側(cè)響應(yīng),構(gòu)建可中斷、可調(diào)節(jié)的多元負(fù)荷資源,實現(xiàn)源隨荷動向源荷互動轉(zhuǎn)變。
在電網(wǎng)發(fā)展路徑上,按照“加強(qiáng)交流保內(nèi)供、構(gòu)建異步電網(wǎng)促外送”模式,加快柔性直流、數(shù)字化、智能傳感等新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用,建強(qiáng)疆內(nèi)“保供網(wǎng)”,構(gòu)建疆內(nèi)跨多能源基地和跨省區(qū)異步柔性“外送網(wǎng)”,推動交直流電網(wǎng)融合發(fā)展,推進(jìn)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級,打造堅強(qiáng)高效、智能開放的資源優(yōu)勢配置平臺。
總體來說,結(jié)合“碳達(dá)峰、碳中和”發(fā)展目標(biāo)、能源電力發(fā)展規(guī)劃和國家電網(wǎng)公司構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)行動方案,聚焦示范區(qū)發(fā)展定位,經(jīng)過我們的深入思考,初步提出了構(gòu)建新疆新型電力系統(tǒng)“1225”總體思路,即:以促進(jìn)新疆新能源資源最大化開發(fā)和安全高效利用為目標(biāo),以“保內(nèi)供、強(qiáng)外送”為任務(wù),以關(guān)鍵技術(shù)突破和政策體制創(chuàng)新為支撐,以“構(gòu)建新能源為主體,煤電+CCS作保障,抽水蓄能、新型儲能和燃?xì)潆娬咀髡{(diào)節(jié),負(fù)荷側(cè)協(xié)同互動為輔助,堅強(qiáng)智能電網(wǎng)為平臺”的“五位一體”發(fā)展路徑。
從階段來看,新疆新型電力系統(tǒng)建設(shè)分為轉(zhuǎn)型期、形成期、成熟期三個階段:
2021-2025年是轉(zhuǎn)型期,新能源“倍速”發(fā)展,煤電+CCS、“新能源+儲能+調(diào)相機(jī)”示范應(yīng)用,火電靈活性改造全面實施,抽水蓄能電站集中開工建設(shè),多元新型儲能局部應(yīng)用,電-氫協(xié)同、新能源汽車、農(nóng)灌等負(fù)荷側(cè)互動應(yīng)用示范,啟動特高壓柔性直流示范工程,疆電外送能力大幅提升,北疆主網(wǎng)架進(jìn)一步完善,南疆主網(wǎng)架不斷延伸補(bǔ)強(qiáng),新型電力系統(tǒng)形態(tài)初步彰顯。
2026-2030年是形成期,新能源逐步成為主體電源,新能源裝機(jī)容量占比達(dá)到50%,煤電+CCS推廣應(yīng)用,煤電逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楸U闲噪娫矗樗钅茈娬尽⑿滦蛢δ芤?guī)模化發(fā)展,燃?xì)潆娬臼痉稇?yīng)用,電-氫協(xié)同、新能源汽車等新型負(fù)荷規(guī)模化發(fā)展,負(fù)荷需求響應(yīng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,特高壓柔性直流組網(wǎng)示范應(yīng)用,跨省跨區(qū)通道持續(xù)增加,新型電力系統(tǒng)基本建成。
2031-2060年是成熟期,到2040年率先在南疆全面建成新型電力系統(tǒng),到2045年新疆全面建成新型電力系統(tǒng),新能源逐步成為電量供應(yīng)主體,煤電+CCS全面應(yīng)用逐步實現(xiàn)凈零排放,抽水蓄能電站、新型儲能、燃?xì)潆娬局鸩饺鎽?yīng)用,負(fù)荷深度參與調(diào)節(jié),逐步實現(xiàn)源荷互動,柔性直流、數(shù)字化技術(shù)廣泛應(yīng)用,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)堅強(qiáng)并且高度智能化、數(shù)字化,形成多回特高壓直流跨區(qū)外送,新疆能源基地作用充分彰顯。
《中國電力企業(yè)管理》:在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的背景下,對電力需求側(cè)資源的充分利用至關(guān)重要,您剛才提及了負(fù)荷發(fā)展的大致路徑,請問負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)資源的重點是什么?
謝永勝:從當(dāng)前來看,全國的負(fù)荷側(cè)的調(diào)節(jié)資源主要集中在商業(yè)樓宇。當(dāng)前我國商業(yè)樓宇包括酒店、商場、醫(yī)院、辦公樓、城市綜合體等公共建筑。經(jīng)測算分析,目前商業(yè)樓宇空調(diào)、照明負(fù)荷占比最大超過70%,其中柔性可調(diào)部分占30%-40%,約占社會需求響應(yīng)負(fù)荷的40%,參與需求響應(yīng)潛力大。如果將商業(yè)樓宇的照明、空調(diào)等負(fù)荷的調(diào)節(jié)能力利用起來,引導(dǎo)其全面參與需求側(cè)響應(yīng),構(gòu)建可中斷、可調(diào)節(jié)的多元負(fù)荷資源,將為以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有力的支撐。
從未來發(fā)展趨勢來看,電動汽車也會成為今后負(fù)荷側(cè)的重要調(diào)節(jié)資源。電動汽車從本質(zhì)上講是一種移動儲能資源,既可以充電,又可以放電。電動汽車與電網(wǎng)的能量交互,如果任其大量無序充電,則會對電網(wǎng)造成較大沖擊,影響供電安全、增加電網(wǎng)建設(shè)等治理成本;如通過電動汽車的有序充電或者雙向充放電等技術(shù)應(yīng)用,實現(xiàn)“車-樁-網(wǎng)”互動,讓電動汽車更友好地接入電網(wǎng),則可以使電動汽車充分發(fā)揮其靈活負(fù)荷的優(yōu)勢,參與電網(wǎng)的削峰填谷、新能源充電、需求響應(yīng)、調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)、現(xiàn)貨市場電力平衡等應(yīng)用,從而有利于實現(xiàn)減少電網(wǎng)調(diào)節(jié)資源投資、降低新能源車主用車成本,助力交通運輸領(lǐng)域綠色減碳,在推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)中打造多贏發(fā)展的格局。因此,要盡可能發(fā)揮電動汽車對電網(wǎng)的正向影響,優(yōu)化負(fù)荷特性,需要針對電網(wǎng)運行規(guī)律,有效引導(dǎo)充儲換一體化模式與雙向充放電模式(V2G)的發(fā)展。
其中,充儲換電站由于接入電壓等級相對較高,單站規(guī)模相對較大,自身又具備能量優(yōu)化能力,屬于電網(wǎng)互動友好型設(shè)施。通過建設(shè)“新能源+儲能+換電站”為一體的充儲換電站,能夠在新能源大發(fā)時段對儲能電池進(jìn)行充電,在全社會用電負(fù)荷高峰時段對儲能電池剩余容量進(jìn)行放電,參與電網(wǎng)調(diào)峰。每日通過電池轉(zhuǎn)運車將充滿的蓄電池運輸至城市中的換電站,對電動車輛進(jìn)行換電作業(yè),換下的蓄電池運回儲能電站充能。由于換電模式下電池更換速度僅需十幾分鐘,特別適用于電池標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和對充電耗時敏感的車輛。從電池規(guī)格、出行規(guī)律、動力需求等方面比較分析,公交車、旅游車、物流車線路和班次相對固定,因此我們建議公交車輛、運輸車輛等實行充儲換一體化模式。
電動汽車雙向充放電模式(V2G)更適用于家庭電動乘用車,通過對家庭乘用車出行行為習(xí)慣研究分析,從充電便捷度、投資建設(shè)經(jīng)濟(jì)性等角度綜合分析來看,適用的主要充電方式有公共快充、居民小區(qū)和企事業(yè)單位智能有序慢充三種。我們結(jié)合新疆實際,從全社會投資成本、年度增量投資、建設(shè)布局時序等綜合考慮,提出了宜以優(yōu)先發(fā)展企事業(yè)單位充電設(shè)施建設(shè)為主導(dǎo),同步推進(jìn)少量公共輔助快充站建設(shè),有序推進(jìn)居民小區(qū)充電設(shè)施建設(shè),待培育家庭電動乘用車達(dá)一定規(guī)模后,逐步形成“居民區(qū)為主、企事業(yè)單位為輔、公共充電為補(bǔ)充”的最佳模式。
當(dāng)前,要加快推動電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,有效釋放電動汽車充儲換一體化模式和雙向充放電模式(V2G)下的多重效益,最重要的前提是超前謀劃、提早部署,發(fā)揮政府主導(dǎo)和統(tǒng)籌作用,開展細(xì)化研究,推動相關(guān)措施落地,以頂層規(guī)劃引導(dǎo)新能源汽車和充電設(shè)施有序發(fā)展,推動新能源汽車與能源系統(tǒng)深度融合。
立足“硬需求”,破解“硬約束”,全力以赴奔向碳中和世紀(jì)趕考
《中國電力企業(yè)管理》:最近,中央對推動碳達(dá)峰、碳中和提出要“堅持全國一盤棋”,做到“先立后破”。具體到新型電力系統(tǒng),您認(rèn)為應(yīng)該如何理解“先立后破”?應(yīng)如何立,又如何破?
謝永勝:近期,中共中央政治局提出要統(tǒng)籌有序做好碳達(dá)峰、碳中和工作,盡快出臺2030年前碳達(dá)峰行動方案,特別強(qiáng)調(diào)要堅持全國一盤棋,做到“先立后破”。2021年9月25日,中國氣候變化事務(wù)特使解振華在以“智慧·健康·碳中和”為年度主題的中關(guān)村論壇上透露,當(dāng)前,國家相關(guān)部委正結(jié)合“碳達(dá)峰、碳中和”時間表、路線圖制定“1+N”政策體系,其中“1”是一個頂層設(shè)計文件,“N”則是重點領(lǐng)域、重點行業(yè)實現(xiàn)這些目標(biāo)的一系列政策措施和行動方案。此外,國家電網(wǎng)公司編制的“碳達(dá)峰、碳中和”行動方案和構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)行動方案(2021-2030年),也明確了電網(wǎng)企業(yè)在這一過程中的發(fā)展定位、原則要求和工作重點。總而言之,在推動實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)等重大部署落地見效的過程中,要落實“堅持全國一盤棋”,做到“先立后破”等具體要求,就必須需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)好發(fā)展與安全、低碳與經(jīng)濟(jì)、近期與遠(yuǎn)期之間的關(guān)系,既考慮到能源電力需要滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的“硬需求”,也兼顧能源資源稟賦、技術(shù)發(fā)展和成本控制等條件的“硬約束”,走一條符合中國國情、滿足發(fā)展實際、體現(xiàn)中國特色的新型電力系統(tǒng)建設(shè)之路。
具體來說,應(yīng)先立“頂層設(shè)計”,國家層面要根據(jù)“碳達(dá)峰、碳中和”時間表,結(jié)合各類調(diào)節(jié)資源技術(shù)成熟度和成本控制情況,統(tǒng)籌煤電、核電等資源,科學(xué)確定階段性能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)及發(fā)展目標(biāo)。全國各區(qū)域、各省區(qū)市則應(yīng)當(dāng)在國家總體框架下,結(jié)合本地區(qū)能源資源稟賦特點和發(fā)展需求,立足于區(qū)域互濟(jì)、能源互補(bǔ)原則,因地制宜編制形成推動“雙碳”目標(biāo),構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的具體落地方案,從而實現(xiàn)頂層設(shè)計的上下貫通、協(xié)調(diào)互補(bǔ)、統(tǒng)籌發(fā)展。
先立“政策體制”,出臺源網(wǎng)荷儲系列配套政策,完善關(guān)鍵體制機(jī)制,健全價格體系,按照“誰受益、誰承擔(dān)”原則,由各市場主體共同承擔(dān)轉(zhuǎn)型成本,推動建立向受益行業(yè)合理分?jǐn)倐鲗?dǎo)電力系統(tǒng)成本的機(jī)制,形成政策支撐體系。
先立“技術(shù)創(chuàng)新”,加強(qiáng)重大核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),重點突破新能源發(fā)電主動支撐、智能調(diào)度運行控制、市場運營協(xié)同、多能互補(bǔ)運行等技術(shù),推進(jìn)大容量電化學(xué)儲能、需求側(cè)互動響應(yīng)、柔性輸電等技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模化應(yīng)用,形成技術(shù)支撐體系。
先立“市場改革”,加速市場改革發(fā)展進(jìn)程,加快推動建設(shè)競爭充分、開放有序的統(tǒng)一電力市場,完善中長期、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)銜接機(jī)制,探索容量市場交易機(jī)制,開展綠色電力交易,推動可再生能源參與電力市場,促進(jìn)電力市場與碳市場發(fā)展協(xié)同,形成市場支撐體系。
后破“化石能源”的主體地位,按照循序漸進(jìn)、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的原則,逐步打破煤電及化石能源主體地位,推動新能源逐步成為裝機(jī)和電量主體,推動煤電逐步成為調(diào)節(jié)性和保障性電源,大力發(fā)展煤電清潔技術(shù),促進(jìn)高碳煤電的低碳利用,實現(xiàn)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向新型電力系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡、有序銜接。
最后,我也借此機(jī)會向長期以來對新疆能源電力事業(yè)發(fā)展給予關(guān)注和支持的社會各界表示感謝。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、奔赴“雙碳”目標(biāo)是一場任務(wù)艱巨的世紀(jì)大考,國網(wǎng)新疆電力將堅決落實國家電網(wǎng)公司黨組各項決策部署,提高站位、找準(zhǔn)定位,加強(qiáng)協(xié)作、形成合力,在推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)先行示范中做好時代答卷,展現(xiàn)使命擔(dān)當(dāng)。