核心閱讀：期間注重能源自身發(fā)展。·新能源并網(wǎng)技術(shù)仍需創(chuàng)新高比例新能源是未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。將注重能源全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
11月3日，新華社受權(quán)發(fā)布了《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》，涉及新能源規(guī)劃要點分別提到了加強(qiáng)新能源、高端裝備、新能源汽車、海洋裝備等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以及加快推動綠色低碳發(fā)展以及推動能源清潔低碳安全高效利用。
在11月5日由北極星電力網(wǎng)聯(lián)合上海電力大學(xué)主辦的“2020年中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會中”，多位嘉賓表示：十四五規(guī)劃建議的發(fā)布，意味著在我國低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉(zhuǎn)型背景下，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在呈現(xiàn)出清晰的趨勢。
可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展邏輯面臨轉(zhuǎn)變
進(jìn)入風(fēng)電全面平價發(fā)展階段，業(yè)內(nèi)會發(fā)現(xiàn)以往我們熱議的電價、補(bǔ)貼、年度建設(shè)規(guī)模等傳統(tǒng)政策機(jī)制不再成為新能源行業(yè)發(fā)展的客觀約束。在2030年能源消費(fèi)和2060年“碳中和”目標(biāo)下，我國會走一個什么樣的碳減排路徑?
對于碳減排路徑的探索，或者說作為重要支撐的可再生能源應(yīng)該以哪些總量目標(biāo)作為指引，首先要對我國的能源消費(fèi)的目標(biāo)有一定的認(rèn)識?？紤]新冠疫情給短期經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來沖擊，“十四五”我國經(jīng)濟(jì)年均增速5.5%，預(yù)計到2025年，全社會用電量在9～9.5萬億千瓦時之間，年均增速4%～4.5%。到2025年，預(yù)期全部非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到19-20%左右(55-56億噸標(biāo)準(zhǔn)煤)。
可以說，可再生能源電力已經(jīng)成為我國碳減排路徑上至關(guān)重要的支撐性力量，在“30·60碳中和”目標(biāo)下，可再生能源發(fā)展將成為剛性需求，未來新能源行業(yè)不再僅是補(bǔ)充和替代，而將成為能源供給側(cè)的主力，在中短期內(nèi)都是一個具備很大確定性的市場。
在新時期的規(guī)劃目標(biāo)下，國家發(fā)展和改革委員會能源研究所主任陶冶強(qiáng)調(diào)，可再生能源的發(fā)展思路應(yīng)該從以下幾個方面隨之轉(zhuǎn)變：
從發(fā)展理念上，“十三五”能源規(guī)劃注重環(huán)境保護(hù)，“十四五”能源規(guī)劃注重生態(tài)保護(hù)，重點考慮碳減排問題;
從發(fā)展思路上，“十三五”注重能源數(shù)量保障，“十四五”則更加注重能源的質(zhì)量提升;
在時間維度上，“十三五”注重5年發(fā)展，“十四五”注重更長遠(yuǎn)發(fā)展。需要注意的是，“十四五”能源規(guī)劃是開啟能源高質(zhì)量發(fā)展的第一個五年計劃，不但要解決“十四五”期間能源如何清潔低碳、安全高效發(fā)展的問題，還要為2035年、2050年的長期發(fā)展找準(zhǔn)方向;
從產(chǎn)業(yè)空間來看，“十三五”期間注重能源自身發(fā)展，“十四五”將注重能源全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展;而從發(fā)展實質(zhì)上來看，“十三五”期間產(chǎn)業(yè)偏重生產(chǎn)力發(fā)展，“十四五”則將偏重生產(chǎn)關(guān)系調(diào)整。
綜合能源基地模式是重要趨勢
在風(fēng)電平價上網(wǎng)的過程中，主要制約因素在于政策約束、技術(shù)進(jìn)步、消納空間以及建設(shè)成本四個方面。其中，水風(fēng)光儲一體化發(fā)展將是未來重要的趨勢之一，也是未來降低大基地度電成本的一種有效方式。這一點與發(fā)改委《“風(fēng)光水火儲一體化”“源網(wǎng)荷儲一體化”發(fā)展征求意見稿》相契合。“風(fēng)光水火儲一體化”建設(shè)更加側(cè)重電源基地開發(fā)，其在強(qiáng)化電源側(cè)靈活調(diào)節(jié)作用、優(yōu)化各類電源規(guī)模配比、確保電源基地送電可持續(xù)性方面更具優(yōu)勢。
電力規(guī)劃設(shè)計總院能源研究所副所長徐東杰也持有同樣的觀點，他認(rèn)為，未來大型基地的開發(fā)將呈現(xiàn)“綜合能源基地”的發(fā)展趨勢，積極打造水能、可再生能源、儲能的一體化互補(bǔ)基地將是未來趨勢。
同時，在電力市場中，度電成本將成為決定報價的關(guān)鍵指標(biāo)，較低的度電成本在電力市場中將具有更大的盈利空間。“十三五”期間，我國風(fēng)電建設(shè)成本快速下降，2019年我國陸上風(fēng)電單位千瓦建設(shè)成本較2011年下降了27%，達(dá)到6500元/kW。成本的下降主要在于自身技術(shù)水平的不斷提升，以及陸上大基地開發(fā)模式的發(fā)展、大兆瓦風(fēng)機(jī)技術(shù)的革新。
徐東杰提出建議表示，后補(bǔ)貼時代風(fēng)電應(yīng)以降低度電成本為目標(biāo)優(yōu)化全生命周期管控。建議風(fēng)電企業(yè)進(jìn)一步開展精細(xì)化管理，在開發(fā)、設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行等全生命周期各環(huán)節(jié)共同發(fā)力，以降低度電成本為目標(biāo)優(yōu)化管控全生命周期各環(huán)節(jié)，風(fēng)電規(guī)劃更加注重在電力市場背景下進(jìn)行。
新能源并網(wǎng)技術(shù)仍需創(chuàng)新
高比例新能源是未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，預(yù)計到2030年，新能源裝機(jī)占比將達(dá)38%，超過煤電成為我國裝機(jī)第一大電源。但近年來，不管國內(nèi)還是國外均發(fā)生過因新能源占比高、系統(tǒng)頻率和電壓支撐能力不足而引發(fā)脫網(wǎng)、停電事故，這些事故暴露出大規(guī)模新能源的穩(wěn)態(tài)電壓控制系統(tǒng)缺失和風(fēng)電機(jī)組低/高電壓穿越能力的不足。
以英國2019年“8.9”大停電為例。英國是典型高比例新能源電網(wǎng)，風(fēng)電和光伏裝機(jī)占比40%，事故發(fā)生時，機(jī)組脫網(wǎng)207萬千瓦(占比7%)，其中風(fēng)電和光伏脫網(wǎng)規(guī)模占70%，損失負(fù)荷93萬千瓦。而其新能源機(jī)組不具備慣量和一次調(diào)頻能力是觸發(fā)低頻減載的主要原因。
通過對連鎖脫網(wǎng)過程進(jìn)行深入分析，國網(wǎng)冀北電科院新能源所所長劉輝指出，在穩(wěn)態(tài)調(diào)壓方面，構(gòu)建大規(guī)模風(fēng)電匯集系統(tǒng)無功電壓多層級控制技術(shù)體系、大規(guī)模風(fēng)電匯集系統(tǒng)無功電壓協(xié)調(diào)控制技術(shù)與系統(tǒng)，以及開發(fā)基于RTDS/RT-Lab的無功設(shè)備與AVC系統(tǒng)測試平臺，是緩解大規(guī)模風(fēng)電匯集地區(qū)無功電壓運(yùn)行存在的問題的有效手段。
在主動調(diào)頻/調(diào)壓方面，虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)是關(guān)鍵。
虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)是使新能源由“被動調(diào)節(jié)”轉(zhuǎn)為“主動支撐”的新一代新能源發(fā)電技術(shù)，使之具備慣量支撐、一次調(diào)頻和主動調(diào)壓等主動支撐電網(wǎng)的能力。在探索過程中，冀北電科院自主研制了世界最大容量的2MW風(fēng)電虛擬同步機(jī)、儲能直流升壓并聯(lián)接入的30~500kW系列光伏虛擬同步機(jī)，一次調(diào)頻響應(yīng)時間分別小于5s和1s，顯著優(yōu)于常規(guī)同步機(jī)組。同時，還依托國家風(fēng)光儲輸示范工程，建成了世界首座百兆瓦級多類型虛擬同步發(fā)電機(jī)電站。
未來，隨著風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越、風(fēng)電機(jī)組側(cè)次同步諧振抑制等技術(shù)的不斷完善與普及，再輔以儲能裝置對輸出功率的控制，不斷革新發(fā)展的技術(shù)將對改善發(fā)電質(zhì)量、解決風(fēng)電并網(wǎng)難題起到愈加重要的作用。
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