提前6年完成新能源装机目标,“十五五”中国电力系统灵活性如何提升

第一财经 2024-11-29 10:14:32

“随着交通、工业等行业电气化加速推进,预计到2030年中国的电气化率将达到34%。”中电联规划发展部副主任张晶杰在11月28日举办的国际能源署报告发布会上指出,“而供应侧的清洁转型节奏也在加快,‘十四五’以来中国新能源装机量保持每年2亿千瓦以上规模的增长。供需两端的变化对我国电力系统的灵活性要求将进一步增加。”

在今年10月末国家能源局召开的新闻发布会上,国家能源局发展规划司副司长董万成介绍,截至7月底,全国风电、太阳能发电装机达到12.06亿千瓦,提前6年完成我国“到2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上”的目标。

新能源发电具有强随机性、波动性和间歇性,随着国内新能源装机容量快速提升、大规模接入电网,电力系统的电力电量时空平衡难度将显著加大,对电力系统灵活性充裕度提出严峻挑战。

而同时,中国的电力需求仍呈刚性增长。国网能源研究院副院长王耀华在报告发布会上介绍,“十四五”期间,我国用电负荷加快增长,年均增量约8000万千瓦,相当于整个德国的负荷水平,若遇极端天气,更是呈现阶跃式增长。据他预测,“十五五”期间,我国用电负荷每年将增长1亿千瓦,每年将新增600亿千瓦时用电量。

未来如何满足国内巨大的用电负荷增长?电力系统如何应对需求刚性增长同时加快清洁转型的双重挑战?可以从哪些方面提升我国电力系统的灵活性?在这场报告会上,来自国际能源署、国家电投、中电联、清华大学、国网能源研究院的多位专家就上述问题提出见解。

从技术角度,与会嘉宾建议深化“源网荷储”协同互动提升电力系统灵活性。王耀华强调要充分挖掘各类资源的灵活性,例如通过技术或运行方式创新,使存量水电在同样发电量下提供更多顶峰能力;再如,针对煤电制定调频、爬坡等相关支持政策,使燃煤电厂从传统的主力能源供应商向灵活性系统服务商转变。他还建议在气源、气价可承受区域增设燃气电厂,以发挥气电机组电力和电量的双重保障作用,以及通过提升构网型技术、提高风光功率预测等手段,使新能源机组承担起作为未来主体电源的责任。

“电网要继续突破大规模资源跨区配置,包括大电网的平衡稳定运行,以及配电网对于分布式能源接入与协同技术的相关改造工作。”王耀华表示,近几年随着新能源消纳压力增加,迎峰度夏、冬季保供的压力也在增长,其间,电网频繁跨区互济,甚至挖掘出1-2小时的时差错峰,在保供中发挥重要作用。

与此同时,多名参会嘉宾强调,市场机制是核心支撑,否则想通过技术调整提升电力系统调节能力就是缘木求鱼。

国家电投中央研究院副院长杨朋朋举例介绍道,在风光资源丰富但调节性资源水电匮乏的中国北部地区,冬季多数省份弃风弃光率可达70%。这是因为,起主力调节性作用的煤电,在冬季还肩负供暖保供责任,且在传统电力市场计划经济体制下,煤电调峰仅执行标杆电价,没有经济账可算。即使配置新型储能进行调节,也面临赔钱的问题,火电厂改造意愿不强,到冬季调峰只能靠调度部门打电话下指令。

“我们只能通过市场化机制的启动,让火电厂能盈利、实现可持续发展。”杨朋朋表示,国内当前4个正式运行的省内现货市场中,有3个位于中国北部地区。随着现货市场的启动,煤电厂开始根据供需关系、价格曲线主动报价,并调节发电曲线,也愿意投资做火电灵活性改造,赚取补偿或容量电价。

市场机制亦能从需求侧提升电力系统的灵活性。杨朋朋指出,传统电力系统“重发轻输不管用”,但随着市场机制的建立,发电侧供需关系向用户侧传导,人们也会随之调整用电习惯,例如电动汽车在中午光伏发电量大发的时候充低价电,从而形成用电负荷转移。

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