日前在江蘇蘇州召開(kāi)的2018國(guó)際能源變革論壇受到社會(huì)廣泛關(guān)注。其中，在由國(guó)家電網(wǎng)有限公司承辦、國(guó)際能源署和電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院支持的“電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型”主題分論壇上，來(lái)自能源電力領(lǐng)域的院士、專(zhuān)家共議電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展熱點(diǎn)問(wèn)題及未來(lái)趨勢(shì)，為電力的清潔和綠色發(fā)展貢獻(xiàn)了諸多良策。
我國(guó)成為全球可再生能源發(fā)展“領(lǐng)頭羊”
縱觀當(dāng)今世界，我們正享受著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、科技進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展帶來(lái)的巨大成果，與此同時(shí)，越來(lái)越多人逐漸認(rèn)識(shí)到由于過(guò)度使用和依賴(lài)化石能源所帶來(lái)的危機(jī)。
“全球正在面臨日趨嚴(yán)峻的能源安全問(wèn)題、氣候變化以及生態(tài)環(huán)境挑戰(zhàn)。走綠色低碳發(fā)展道路，大力開(kāi)發(fā)利用非化石能源，特別是風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等新型可再生能源，成為各國(guó)的普遍選擇。”國(guó)家能源局副局長(zhǎng)綦成元在“電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型”主題分論壇上說(shuō)。
正如綦成元所說(shuō)，推動(dòng)清潔低碳發(fā)展，的確已經(jīng)成為全球共識(shí)。
2015年12月12日，全球近200個(gè)締約方國(guó)家一致通過(guò)《巴黎協(xié)定》，共同努力控制溫室效應(yīng)，應(yīng)對(duì)氣候變化。近年來(lái)，我國(guó)政府不斷加大對(duì)可再生能源發(fā)展的支持力度，中國(guó)已經(jīng)成為全球可再生能源發(fā)展的“領(lǐng)頭羊”。
相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2017年年底，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)累計(jì)容量1.64億千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)累計(jì)容量1.30億千瓦，成為排在火電和水電之后的第三和第四大電源。2017年，全國(guó)太陽(yáng)能新增發(fā)電裝機(jī)占全球的56.6%，累計(jì)占全球的33.4%；風(fēng)電新增裝機(jī)占全球的32.3%，累計(jì)占全球的32%。
根據(jù)2016年12月發(fā)布的《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016～2030）》，2030年，中國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)總量比重將達(dá)到20%（2015年為11.4%），非化石能源發(fā)電量比重力爭(zhēng)達(dá)到50%，二氧化碳排放達(dá)到峰值；2050年，非化石能源占一次能源消費(fèi)總量比重將超過(guò)50%。根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究報(bào)告，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，中國(guó)依然是全球可再生能源發(fā)展的最強(qiáng)勁動(dòng)力。
加速推進(jìn)再電氣化 構(gòu)建新一代電力系統(tǒng)
由于可再生能源持續(xù)加快發(fā)展，近年來(lái)，關(guān)于高比例可再生能源并網(wǎng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)、再電氣化與新一代電力系統(tǒng)構(gòu)建、電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展等逐步成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。
“我們知道，電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的根本推動(dòng)力來(lái)自于可再生能源的高比例并網(wǎng)，其主要表現(xiàn)是電力電子器件在電力系統(tǒng)中的大規(guī)模應(yīng)用，其結(jié)果是從根本上改變電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性?！敝袊?guó)工程院院士、中國(guó)電力科學(xué)研究院院長(zhǎng)郭劍波在論壇上表示，可再生能源發(fā)展成為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的根本推動(dòng)力。
“電能是清潔、高效的二次能源，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命持續(xù)深化，全球范圍正在開(kāi)啟新一輪電氣化進(jìn)程，即再電氣化。能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上就是再電氣化的過(guò)程。”綦成元認(rèn)為，推進(jìn)再電氣化對(duì)實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型具有重要作用。
再電氣化進(jìn)程從能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)看，體現(xiàn)為電能越來(lái)越多的由非化石能源轉(zhuǎn)換而來(lái)，清潔能源特別是新能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，清潔能源發(fā)電占一次能源比重持續(xù)提升；從終端消費(fèi)環(huán)節(jié)看，體現(xiàn)為電能對(duì)化石能源的深度替代，電能占終端能源消費(fèi)比重不斷提升，在交通、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域廣泛推進(jìn)以電代煤、以電代油。
2000年以來(lái)，全球電能占終端能源消費(fèi)比重由15.4%提高到目前的19%，提升了約4個(gè)百分點(diǎn)；我國(guó)由14.8%提高到23.5%，提升了約9個(gè)百分點(diǎn)。預(yù)計(jì)到2030年，全球和中國(guó)電能占終端能源消費(fèi)比重將分別達(dá)到24%和30%左右。
中國(guó)工程院能源與礦業(yè)工程學(xué)部主任、院士蘇義腦認(rèn)為，隨著可再生能源占比提升和再電氣化在全球范圍內(nèi)加速，電力行業(yè)已經(jīng)處在能源轉(zhuǎn)型的前沿地帶。高比例新能源發(fā)電帶來(lái)的強(qiáng)隨機(jī)波動(dòng)性，對(duì)電力系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)和安全運(yùn)行帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，需要加快推動(dòng)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向現(xiàn)代電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，加快構(gòu)建具有“廣泛互聯(lián)、智能互動(dòng)、靈活柔性、安全可控”特征的新一代電力系統(tǒng)，支撐和滿(mǎn)足全球能源綠色轉(zhuǎn)型的需要。
清潔能源開(kāi)發(fā)消納成效顯著、任重道遠(yuǎn)
雖然可再生能源的大規(guī)模發(fā)展為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型帶來(lái)了挑戰(zhàn)和考驗(yàn)，但近年來(lái)，我國(guó)電力行業(yè)圍繞清潔能源開(kāi)發(fā)消納，做了大量努力，也取得了顯著成效。未來(lái)，在這條道路上，電力行業(yè)還有很大努力空間。
電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院院長(zhǎng)謝秋野在論壇上表示，近年來(lái)，通過(guò)政府政策引導(dǎo)、企業(yè)及行業(yè)的共同努力，對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行和治理機(jī)制的調(diào)整初見(jiàn)成效，尤其在消納清潔能源方面取得了突出成績(jī)。棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象顯著改善，今年截至9月份累計(jì)的全國(guó)棄風(fēng)、棄光率已經(jīng)從近三年最高時(shí)的17%、11.1%降低到7.7%、2.9%。
謝秋野分享了三點(diǎn)關(guān)于電力系統(tǒng)降低棄風(fēng)棄光率的成功經(jīng)驗(yàn)。
一是需要著力提升電力系統(tǒng)靈活性。2018年中國(guó)政府發(fā)布《關(guān)于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見(jiàn)》，調(diào)節(jié)能力參與主體擴(kuò)展到整個(gè)電力系統(tǒng)，覆蓋電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)，多措并舉增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性。
二是要以市場(chǎng)消納為核心引導(dǎo)清潔能源健康發(fā)展。結(jié)合中國(guó)新能源資源和負(fù)荷分布的特殊性，按照集中開(kāi)發(fā)與分散開(kāi)發(fā)并舉、就近消納為主的原則，進(jìn)一步加強(qiáng)規(guī)劃的引導(dǎo)作用，優(yōu)化布局，統(tǒng)籌開(kāi)發(fā)與市場(chǎng)消納，通過(guò)對(duì)應(yīng)用技術(shù)、商業(yè)模式和機(jī)制的集成優(yōu)化，探索區(qū)域就地消納的創(chuàng)新模式，促進(jìn)“源—網(wǎng)—荷”協(xié)調(diào)發(fā)展。
三是加快建立完善市場(chǎng)機(jī)制保障電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。我國(guó)已經(jīng)計(jì)劃建設(shè)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)為核心的市場(chǎng)機(jī)制，形成公平開(kāi)放的市場(chǎng)環(huán)境，正在積極推進(jìn)多個(gè)試點(diǎn)省份的建設(shè)工作。近期，結(jié)合各省實(shí)際情況，將繼續(xù)建立健全電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制，同時(shí)，加快推進(jìn)可再生能源電力配額制，形成能源綠色發(fā)展的約束機(jī)制。
“中國(guó)已經(jīng)走上了電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的道路，電力系統(tǒng)已經(jīng)具備了一定靈活性?！眹?guó)際能源署可再生能源部門(mén)主任西蒙·穆勒在論壇上表示。國(guó)際能源署研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電、光伏并網(wǎng)的挑戰(zhàn)在初期往往比預(yù)期要小，挑戰(zhàn)和解決方案可以根據(jù)不同階段進(jìn)行分類(lèi)，障礙包括技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和體制三個(gè)緊密相關(guān)的方面。西蒙·穆勒認(rèn)為，通過(guò)系統(tǒng)友好的部署，挑戰(zhàn)可以被最小化，想要經(jīng)濟(jì)有效地完成高比例可再生能源并網(wǎng)，全系統(tǒng)層面的措施必不可少。
