3月22日，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)了《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)，為我國“十四五”能源發(fā)展和改革提供了行動綱領(lǐng)?；仡?ldquo;十三五”，我國電力生產(chǎn)能力繼續(xù)提高，非化石能源發(fā)電比重持續(xù)提高，減污降碳成效顯著，科技創(chuàng)新驅(qū)動電力科學(xué)發(fā)展，“管住中間、放開兩頭”的電力體制改革積極推進(jìn);展望“十四五”，我國人均用電水平將進(jìn)一步提高，電能替代進(jìn)一步加強(qiáng)，積極推進(jìn)支撐新能源發(fā)展的新業(yè)態(tài)發(fā)展，持續(xù)推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，重新定位煤電的功能和作用。筆者認(rèn)為，面向“十四五”乃至更加長遠(yuǎn)的未來，能源電力要實現(xiàn)持續(xù)健康發(fā)展，促進(jìn)我國如期實現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)并為實現(xiàn)碳中和目標(biāo)開好頭，關(guān)鍵在于完成以下七個主要任務(wù)：一是多措并舉提升系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力;二是有效控制能源電力轉(zhuǎn)型的系統(tǒng)成本;三是建立低碳電力經(jīng)濟(jì)評價新方法和科學(xué)的新電價、碳價形成機(jī)制;四是積極支持關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新;五是下決心解決煤炭散燒問題;六是強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)和支撐作用;七是進(jìn)一步深化電力體制改革。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的基本遵循
展望“十四五”，我們推進(jìn)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)要堅持四個基本遵循：
一是黨的十九大以來的重要文件精神，以及黨中央、國務(wù)院確定的“雙碳”工作“1+N”政策體系。2021年3月15日，中央財經(jīng)委員會第九次會議提出“‘十四五’是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期，要構(gòu)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(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。國務(wù)院《2030年前碳達(dá)峰行動方案》明確“加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)，構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，推動清潔電力資源大范圍優(yōu)化配置”。二是國家《“十四五”規(guī)劃綱要》?！毒V要》提出：“加快電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造和智能微電網(wǎng)建設(shè)，提高電力系統(tǒng)互補(bǔ)互濟(jì)和智能調(diào)節(jié)能力，加強(qiáng)源網(wǎng)荷儲銜接，提升清潔能源消納和存儲能力，提升向邊遠(yuǎn)地區(qū)輸配電能力，推進(jìn)煤電靈活性改造，加快抽水蓄能電站建設(shè)和新型儲能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用”。三是遵守電力系統(tǒng)的基本物理規(guī)律。四是結(jié)合中國電力系統(tǒng)發(fā)展的實際。以上四個方面是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)過程中必須遵循的基本原則。
那么，未來新型電力系統(tǒng)有何主要特征、何時完成、體現(xiàn)在何處呢?
首先，電力工業(yè)在經(jīng)濟(jì)社會中的功能將不斷拓展。
電力工業(yè)的功能將由保障用電、電力系統(tǒng)清潔高效發(fā)展、促進(jìn)能源資源優(yōu)化配置、促進(jìn)全社會節(jié)能減排，進(jìn)一步向能源系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型和全社會低碳轉(zhuǎn)型拓展。
電力工業(yè)在新時期促進(jìn)能源、社會低碳轉(zhuǎn)型功能的拓展，應(yīng)對氣候變化要求只是其外部條件和推動力之一，從內(nèi)在動力看，這種拓展受到可持續(xù)發(fā)展客觀規(guī)律的支配，而這正是中國高質(zhì)量發(fā)展的基本要求，具體表現(xiàn)在通過技術(shù)創(chuàng)新，不斷突破新能源大規(guī)模利用的各種瓶頸制約。
其次，要加深對新型電力系統(tǒng)主要特征的認(rèn)識，新型電力系統(tǒng)之“新”，是由“新能源占比逐漸提高”來定義和體現(xiàn)的，而新能源之“新”的本質(zhì)是“零碳(近零碳)”與“新技術(shù)”特性。新型電力系統(tǒng)構(gòu)建是一個復(fù)雜而長期的過程，新能源占比逐漸提高不僅要體現(xiàn)在數(shù)量占比上，也要體現(xiàn)在功能增強(qiáng)上。
再次，新型電力系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯發(fā)生了根本性的改變——由“源隨荷動”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;源荷互動”，但仍然遵循的是交流電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定物理特性，電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)必然逐步發(fā)生重大變化。
此外，傳統(tǒng)的單向電能配置模式轉(zhuǎn)變成雙向、多向、多能配置模式;電力系統(tǒng)原有各個環(huán)節(jié)由區(qū)分明顯轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷ト诤系牟糠植粩嘣龃?必須采用“云大物移智”現(xiàn)代技術(shù)手段解決新型電力系統(tǒng)運(yùn)行的問題。
最后，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)必然要深化電力體制改革。一是建立大規(guī)模新能源進(jìn)入電力系統(tǒng)之后保持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的新機(jī)制;二是重新定位電網(wǎng)企業(yè)(或者主體)在新能源系統(tǒng)中的作用和地位;三是加快推進(jìn)儲能、分布式能源系統(tǒng)、電動汽車與電力系統(tǒng)融合之后的新商業(yè)模式構(gòu)建;四是建立低碳電力經(jīng)濟(jì)評價新機(jī)制，尤其是電價新機(jī)制，使低碳發(fā)展的價值信號順暢傳導(dǎo)到全社會層面;五是建立快速大量支撐轉(zhuǎn)型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的替代銜接;六是深入研究新的政府監(jiān)管模式。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中的重大風(fēng)險防范
“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”。在推進(jìn)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的過程中要注意防范來自以下三個方面的能源安全風(fēng)險。
第一，要防范能源穩(wěn)定供應(yīng)風(fēng)險，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險，以及電力系統(tǒng)與能源系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性帶來的整體安全性風(fēng)險。這些風(fēng)險主要源于新能源發(fā)電出力隨機(jī)性、波動性和難以預(yù)測的特點。除了極端氣候條件外，即便是正常的氣象條件，如連續(xù)三四天的陰天或靜風(fēng)天氣，在傳統(tǒng)能源電力體系中不構(gòu)成風(fēng)險條件，但在以新能源為主體的電力系統(tǒng)中將會構(gòu)成重大的能源安全風(fēng)險。
第二，防范電價加速上漲的風(fēng)險。在技術(shù)進(jìn)步及規(guī)模效應(yīng)驅(qū)動下，核電、新能源及儲能的建設(shè)成本雖然會呈現(xiàn)不同的下降趨勢，但目前經(jīng)常提到的新能源發(fā)電“平價”上網(wǎng)的概念并不是新能源利用的最終成本或系統(tǒng)成本，這對認(rèn)識能源低碳轉(zhuǎn)型的總成本有誤導(dǎo)。在平衡低碳發(fā)展、維護(hù)電力系統(tǒng)安全及考慮社會轉(zhuǎn)型成本方面還要進(jìn)一步加快完善成本評估體系。
另外，我國在役煤電以高參數(shù)、大容量、環(huán)保型機(jī)組為主，平均服役時間約12年，運(yùn)行狀況良好，但是為了支撐新能源大力發(fā)展的同時保持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，煤電機(jī)組要進(jìn)行靈活性改造，平均利用小時數(shù)也相應(yīng)減小，由此導(dǎo)致煤電成本提升，當(dāng)傳導(dǎo)到電能消費終端時造成電價上升。
第三，防范技術(shù)創(chuàng)新不確定性帶來的風(fēng)險。隨著新能源大規(guī)模發(fā)展，對系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提出更高要求。如電化學(xué)儲能技術(shù)雖然路線眾多，但尚沒有哪種技術(shù)能夠完全滿足循環(huán)壽命長、安全性高、經(jīng)濟(jì)性好等關(guān)鍵指標(biāo)要求;氫能具備實現(xiàn)零碳循環(huán)、規(guī)?；⒖纱鎯?、可運(yùn)輸?shù)忍匦裕俏磥硇履茉崔D(zhuǎn)換的重要二次能源之一，但目前技術(shù)創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈存在不確定性風(fēng)險。
隨著可再生能源比重的持續(xù)提升，一邊是對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性起支撐性作用的傳統(tǒng)電源，另一邊是新型電源和儲能，兩者此消彼漲，常規(guī)電力系統(tǒng)風(fēng)險和新的電力系統(tǒng)風(fēng)險均驟然加大。
“十四五”電力發(fā)展呈現(xiàn)五大趨勢
“十四五”是實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵期、窗口期，電力行業(yè)面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，呈現(xiàn)以下五大發(fā)展趨勢：
一是人均用電水平將進(jìn)一步提高。中國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)過程，與中國全面建成小康社會之后、到2035年初步實現(xiàn)現(xiàn)代化、再到2050年建成富強(qiáng)民主文明和諧美麗的社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的進(jìn)程處于相同歷史時期。在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的引領(lǐng)下，低碳化與電氣化互為促進(jìn)，電氣化水平將持續(xù)提高。
二是進(jìn)一步加強(qiáng)電能替代。1990年以來，在終端用能中電能比重最高的是日本;中國是提高最快的國家，但2010年之前仍低于OECD、歐盟及世界平均值。2010年之后，先后超越世界平均水平、歐盟、OECD國家，接近日本。2020年比重約為27%。中國之所以有如此超乎“常理”的提升，除了電力工業(yè)取得顯著發(fā)展之外，還充分體現(xiàn)了中國能源結(jié)構(gòu)的特點。中國天然氣消費占比很低，在終端能源消費中只占到6%左右，而發(fā)達(dá)國家這一比例約占到25%左右，中國能源的清潔使用必須更多地增加電能的比重。
三是積極推進(jìn)支撐新能源發(fā)展的新業(yè)態(tài)發(fā)展。主要體現(xiàn)在將會有更多適合于不同大用戶、群體用戶(園區(qū)、大型公共設(shè)施、村鎮(zhèn)等)的綜合能源服務(wù)、分布式能源、微電網(wǎng)等繼續(xù)推進(jìn)，縣域范圍的光伏或新能源發(fā)展呈多種模式，電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)各種新型儲能模式以及電動汽車充、換電網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)交互融合模式不斷創(chuàng)新，新能源制氫或者生產(chǎn)其他能源二次利用模式持續(xù)探索，以火電廠尤其燃煤電廠為核心的電能、熱能及多種能源(包括制氫、儲能、摻燒生物質(zhì)等)互補(bǔ)，并與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展(綜合利用、活性污染焚燒)綜合集成，碳市場與電力市場以及與其他用能權(quán)、綠證交易等融合推進(jìn)。
四是持續(xù)推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。在電源方面，對水電站進(jìn)行系統(tǒng)性分析，尋找具備條件的水電站進(jìn)行提高蓄能能力的改造，增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力;加大儲能技術(shù)的開發(fā)、工業(yè)試驗、商業(yè)模式創(chuàng)新;加大煤電靈活性改造;加大新一代核電技術(shù)應(yīng)用，加快小型堆技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用;充分利用發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)資源，提高系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行;積極開展碳移除及CCUS技術(shù)儲備。在電網(wǎng)方面，加強(qiáng)研究電力系統(tǒng)的重構(gòu)，提高電網(wǎng)的智能化和柔性、韌性;加大通訊網(wǎng)、電網(wǎng)、交通網(wǎng)的融合，提高電力供需耦合;加大電網(wǎng)與分布式微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)技術(shù)及運(yùn)行技術(shù)研究;加大防范新的重大能源電力安全風(fēng)險技術(shù)的研究。
五是重新定位煤電的功能和作用。堅持保障電力安全供應(yīng)的底線思維和支撐新能源發(fā)展的低碳思維，因地制宜慎重決策新建煤電;堅持系統(tǒng)思維，要系統(tǒng)考慮電力供需平衡、熱力供需平衡、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、煤電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行等四個維度;堅持全局思維，要系統(tǒng)考慮投資者利益、資金鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈(煤礦、運(yùn)輸)、地方經(jīng)濟(jì)、社會(就業(yè))發(fā)展等的關(guān)系;堅持因地制宜，要綜合考慮發(fā)展新能源在項目所在地或所在電網(wǎng)中的作用。為了保障電力系統(tǒng)的戰(zhàn)略安全，一些必要的煤電機(jī)組可能長期處于備用狀態(tài)。
“十四五”電力發(fā)展的政策建議
一是多措并舉提升系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力。
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，迫切需要提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。要加快抽水蓄能建設(shè)，既要推進(jìn)單機(jī)容量30萬千瓦、電站容量百萬千瓦抽水蓄能項目如期開工，又要因地制宜，建設(shè)中、小型抽水蓄能項目，要對具備條件的水電站進(jìn)行抽水蓄能改造。繼續(xù)推進(jìn)煤電靈活性改造。鼓勵調(diào)峰氣電建設(shè)。推廣多元化儲能技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，研究超高循環(huán)壽命的新型鋰離子電池，實現(xiàn)電池的安全性、循環(huán)次數(shù)和能量密度明顯提高。深度挖掘需求響應(yīng)潛力，構(gòu)建可中斷、可調(diào)節(jié)多元負(fù)荷資源，隨著電動汽車規(guī)模增加，要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)廣泛參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)。加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場，打破省間壁壘和市場分割，調(diào)動和利用好全系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源配置。
二是有效控制能源電力轉(zhuǎn)型的系統(tǒng)成本。
一方面還要繼續(xù)加強(qiáng)對傳統(tǒng)能源成本的控制，如要嚴(yán)控煤炭價格，確保電煤價格運(yùn)行在合理區(qū)間。另一方面，對新業(yè)態(tài)既要支持發(fā)展，也要給出成本下降的預(yù)期。如政府可以出臺支持性文件，鼓勵新業(yè)態(tài)在在科技和安全上加強(qiáng)創(chuàng)新，在商業(yè)模式上創(chuàng)新，在商業(yè)價值實踐上進(jìn)行突破，增強(qiáng)自身適應(yīng)市場的能力。但同時要注意，新業(yè)態(tài)發(fā)展要實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的可持續(xù)性，通不過市場競爭檢驗或者過高的能源系統(tǒng)成本都是難以為繼的。
三是形成科學(xué)的電價、碳價機(jī)制。
電價是電力體制改革的核心，是能源電力低碳轉(zhuǎn)型的“原動力”。要以還原電力商品屬性為導(dǎo)向，充分發(fā)揮市場對資源配置的決定性作用。出臺靈活的電價政策，適度拉大峰谷電價價差，科學(xué)劃分豐枯分時電價時段，發(fā)揮市場發(fā)現(xiàn)價格、形成充分競爭的作用。完善輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制，逐步推動補(bǔ)償政策向市場機(jī)制過渡，形成合理的輔助服務(wù)費用傳導(dǎo)路徑。建立碳排放權(quán)交易市場和電力市場聯(lián)動機(jī)制，將電能交易和碳排放權(quán)交易相結(jié)合，實現(xiàn)碳排放獎懲辦法與清潔能源消納等政策協(xié)調(diào)。同時，用電公平是社會公平的重要內(nèi)容之一，且一部分電能具有顯著的公共屬性，對于低收入群體和具有公共屬性的主體，要認(rèn)真研究電價上升對他們的影響，并要有專門措施保障其基本用電。
四是積極支持關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。
健全創(chuàng)新機(jī)制，加大研發(fā)投入，加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)儲備和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用引導(dǎo)，為全面實現(xiàn)碳中和奠定堅實基礎(chǔ)。重點開展持續(xù)提高現(xiàn)有化石能源發(fā)電效能研究，即不僅要看化石能源發(fā)電自身能源轉(zhuǎn)換效率提升和效益提高，也要看化石能源與新能源耦合發(fā)展過程中對能源電力系統(tǒng)整體效能的提升。要加快研究新型鋰離子電池的研發(fā)，提升鉛炭電池循環(huán)次數(shù)、高倍率充放電性能，改進(jìn)液流電池關(guān)鍵部件材料，提升工藝水平及轉(zhuǎn)化效率。要研究高效率、低成本、易輸送、易儲存的由電能生產(chǎn)的二次能源等關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)，如制氨及催化合成甲醇、甲烷等綠色燃料技術(shù)。加強(qiáng)碳捕集技術(shù)的試驗、示范及儲備。
五是下決心解決煤炭散燒問題。
我國還有約5億噸散燒煤，這是必須正視和解決的問題。這個問題是真正體現(xiàn)復(fù)合控制污染和減碳力度的最大領(lǐng)域，是解決中國發(fā)展與環(huán)境相協(xié)調(diào)問題的“西瓜”而不是“芝麻”。現(xiàn)有的燃煤機(jī)組和聯(lián)合供熱等方式是有效解決過渡期中國供熱問題和環(huán)境問題的最重要措施，要鼓勵燃煤電廠綜合性解決散煤問題。具備條件的地方可以加快天然氣、電能或者新型可再生能源等利用方式的替代。
六是強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)和支撐作用。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是連接不同領(lǐng)域、不同設(shè)備共同推進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型工作的重要節(jié)點和紐帶，是促進(jìn)具有行業(yè)、產(chǎn)業(yè)“融合”特點的新型電力系統(tǒng)發(fā)展的最好手段。通過標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建和標(biāo)準(zhǔn)制定與實施，可以使復(fù)雜性問題快速解決。通過標(biāo)準(zhǔn)與政策的配套，可以少走彎路，提高效率。從近幾年國家陸續(xù)出臺的新能源產(chǎn)業(yè)政策相關(guān)文件和不斷加強(qiáng)的國際標(biāo)準(zhǔn)合作實踐也可以看出，轉(zhuǎn)型要求下的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、完善與有效運(yùn)用是轉(zhuǎn)型的強(qiáng)大推動力。標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建需要從宏觀到微觀，體現(xiàn)不同層次的邏輯構(gòu)架;既要加速推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定，也要尊重標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的嚴(yán)謹(jǐn)性和嚴(yán)肅性。國家在鼓勵標(biāo)準(zhǔn)制定的同時，需要加強(qiáng)監(jiān)督和引導(dǎo)，促成各方在全局觀下求同存異、協(xié)調(diào)推進(jìn)。
七是進(jìn)一步深化電力體制改革。
除了繼續(xù)深化電價機(jī)制改革外，從系統(tǒng)和宏觀上講，深化電力體制改革的著力點有三個方面：一是與構(gòu)建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)要求相匹配。在新型電力系統(tǒng)下，發(fā)、供、用的主體不論內(nèi)涵還是相互關(guān)系都發(fā)生了變化，已經(jīng)不是“兩頭”(發(fā)電、配電)和“中間”(輸電)的關(guān)系，而是融合、嵌套、協(xié)調(diào)關(guān)系，在轉(zhuǎn)型中要同時發(fā)揮好政府的作用和市場的作用。二是要對新能源為主體下的新能源安全問題提出相應(yīng)的防范措施。新能源安全問題主要包括以電能為主體的能源格局對經(jīng)濟(jì)社會的風(fēng)險影響;以新能源為主體的能源格局受氣候影響(正常及非正常條件)，進(jìn)而對能源供需保障的風(fēng)險影響;“云大物移智鏈”平臺風(fēng)險對能源電力系統(tǒng)的風(fēng)險影響。三是進(jìn)一步調(diào)整好儲能、氫能、電動汽車、分布式能源體系、微電網(wǎng)等大量新業(yè)態(tài)的關(guān)系。
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