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?；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)新驅動電力科學發(fā)展，“管住中間、放開兩頭”的電力體制改革積極推進;展望“十四五”，我國人均用電水平將進一步提高，電能替代進一步加強，積極推進支撐新能源發(fā)展的新業(yè)態(tài)發(fā)展，持續(xù)推進技術創(chuàng)新，重新定位煤電的功能和作用。筆者認為，面向“十四五”乃至更加長遠的未來，能源電力要實現(xiàn)持續(xù)健康發(fā)展，促進我國如期實現(xiàn)碳達峰目標并為實現(xiàn)碳中和目標開好頭，關鍵在于完成以下七個主要任務：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型的系統(tǒng)成本;三是建立低碳電力經(jīng)濟評價新方法和科學的新電價、碳價形成機制;四是積極支持關鍵技術創(chuàng)新;五是下決心解決煤炭散燒問題;六是強化標準的引領和支撐作用;七是進一步深化電力體制改革。
構建新型電力系統(tǒng)的基本遵循
展望“十四五”，我們推進構建新型電力系統(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’是碳達峰的關鍵期、窗口期，要構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，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。國務院《2030年前碳達峰行動方案》明確“加快建設新型電力系統(tǒng)，構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)基礎設施智能化改造和智能微電網(wǎng)建設，提高電力系統(tǒng)互補互濟和智能調(diào)節(jié)能力，加強源網(wǎng)荷儲銜接，提升清潔能源消納和存儲能力，提升向邊遠地區(qū)輸配電能力，推進煤電靈活性改造，加快抽水蓄能電站建設和新型儲能技術規(guī)模化應用”。三是遵守電力系統(tǒng)的基本物理規(guī)律。四是結合中國電力系統(tǒng)發(fā)展的實際。以上四個方面是構建新型電力系統(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、促進能源資源優(yōu)化配置、促進全社會節(jié)能減排，進一步向能源系統(tǒng)低碳轉型和全社會低碳轉型拓展。
電力工業(yè)在新時期促進能源、社會低碳轉型功能的拓展，應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”特性。新型電力系統(tǒng)構建是一個復雜而長期的過程，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)在功能增強上。
再次，新型電力系統(tǒng)的運行邏輯發(fā)生了根本性的改變——由“源隨荷動”轉變?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)代技術手段解決新型電力系統(tǒng)運行的問題。
最后，構建新型電力系統(tǒng)必然要深化電力體制改革。一是建立大規(guī)模新能源進入電力系統(tǒng)之后保持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的新機制;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)模式構建;四是建立低碳電力經(jīng)濟評價新機制，尤其是電價新機制，使低碳發(fā)展的價值信號順暢傳導到全社會層面;五是建立快速大量支撐轉型技術標準的替代銜接;六是深入研究新的政府監(jiān)管模式。
構建新型電力系統(tǒng)中的重大風險防范
“凡事預則立，不預則廢”。在推進新型電力系統(tǒng)構建的過程中要注意防范來自以下三個方面的能源安全風險。
第一，要防范能源穩(wěn)定供應風險，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行風險，以及電力系統(tǒng)與能源系統(tǒng)、經(jīng)濟社會系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性帶來的整體安全性風險。這些風險主要源于新能源發(fā)電出力隨機性、波動性和難以預測的特點。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天氣，在傳統(tǒng)能源電力體系中不構成風險條件，但在以新能源為主體的電力系統(tǒng)中將會構成重大的能源安全風險。
第二，防范電價加速上漲的風險。在技術進步及規(guī)模效應驅動下，核電、新能源及儲能的建設成本雖然會呈現(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，這對認識能源低碳轉型的總成本有誤導。在平衡低碳發(fā)展、維護電力系統(tǒng)安全及考慮社會轉型成本方面還要進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)保型機組為主，平均服役時間約12年，運行狀況良好，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)定運行，煤電機組要進行靈活性改造，平均利用小時數(shù)也相應減小，由此導致煤電成本提升，當傳導到電能消費終端時造成電價上升。
第三，防范技術創(chuàng)新不確定性帶來的風險。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。如電化學儲能技術雖然路線眾多，但尚沒有哪種技術能夠完全滿足循環(huán)壽命長、安全性高、經(jīng)濟性好等關鍵指標要求;氫能具備實現(xiàn)零碳循環(huán)、規(guī)模化、可存儲、可運輸?shù)忍匦?，是未來新能源轉換的重要二次能源之一，但目前技術創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈存在不確定性風險。
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)風險和新的電力系統(tǒng)風險均驟然加大。
“十四五”電力發(fā)展呈現(xiàn)五大趨勢
“十四五”是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的關鍵期、窗口期，電力行業(yè)面臨新的機遇與挑戰(zhàn)，呈現(xiàn)以下五大發(fā)展趨勢：
一是人均用電水平將進一步提高。中國碳達峰、碳中和目標的實現(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年建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現(xiàn)代化強國的進程處于相同歷史時期。在碳達峰、碳中和目標的引領下，低碳化與電氣化互為促進，電氣化水平將持續(xù)提高。
二是進一步加強電能替代。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)了中國能源結構的特點。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)、大型公共設施、村鎮(zhèn)等)的綜合能源服務、分布式能源、微電網(wǎng)等繼續(xù)推進，縣域范圍的光伏或新能源發(fā)展呈多種模式，電源側、電網(wǎng)側、用戶側各種新型儲能模式以及電動汽車充、換電網(wǎng)絡與電網(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，并與循環(huán)經(jīng)濟發(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、綠證交易等融合推進。
四是持續(xù)推進技術創(chuàng)新。在電源方面，對水電站進行系統(tǒng)性分析，尋找具備條件的水電站進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應用，加快小型堆技術的商業(yè)化應用;充分利用發(fā)電側和用戶側資源，提高系統(tǒng)轉動慣量，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行;積極開展碳移除及CCUS技術儲備。在電網(wǎng)方面，加強研究電力系統(tǒng)的重構，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)技術及運行技術研究;加大防范新的重大能源電力安全風險技術的研究。
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)定運行、煤電機組安全穩(wěn)定運行等四個維度;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、供應鏈(煤礦、運輸)、地方經(jīng)濟、社會(就業(yè))發(fā)展等的關系;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，既要推進單機容量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，建設中、小型抽水蓄能項目，要對具備條件的水電站進行抽水蓄能改造。繼續(xù)推進煤電靈活性改造。鼓勵調(diào)峰氣電建設。推廣多元化儲能技術研發(fā)與應用，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。深度挖掘需求響應潛力，構建可中斷、可調(diào)節(jié)多元負荷資源，隨著電動汽車規(guī)模增加，要充分利用現(xiàn)代信息技術廣泛參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)。加快建設全國統(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型的系統(tǒng)成本。
一方面還要繼續(xù)加強對傳統(tǒng)能源成本的控制，如要嚴控煤炭價格，確保電煤價格運行在合理區(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創(chuàng)新，在商業(yè)模式上創(chuàng)新，在商業(yè)價值實踐上進行突破，增強自身適應市場的能力。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。
三是形成科學的電價、碳價機制。
電價是電力體制改革的核心，是能源電力低碳轉型的“原動力”。要以還原電力商品屬性為導向，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。完善輔助服務補償機制，逐步推動補償政策向市場機制過渡，形成合理的輔助服務費用傳導路徑。建立碳排放權交易市場和電力市場聯(lián)動機制，將電能交易和碳排放權交易相結合，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。
四是積極支持關鍵技術創(chuàng)新。
健全創(chuàng)新機制，加大研發(fā)投入，加強關鍵技術儲備和產(chǎn)業(yè)化應用引導，為全面實現(xiàn)碳中和奠定堅實基礎。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，改進液流電池關鍵部件材料，提升工藝水平及轉化效率。要研究高效率、低成本、易輸送、易儲存的由電能生產(chǎn)的二次能源等關鍵設備技術，如制氨及催化合成甲醇、甲烷等綠色燃料技術。加強碳捕集技術的試驗、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)復合控制污染和減碳力度的最大領域，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”?，F(xiàn)有的燃煤機組和聯(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。
六是強化標準的引領和支撐作用。
技術標準是連接不同領域、不同設備共同推進低碳轉型工作的重要節(jié)點和紐帶，是促進具有行業(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。通過標準體系構建和標準制定與實施，可以使復雜性問題快速解決。通過標準與政策的配套，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)政策相關文件和不斷加強的國際標準合作實踐也可以看出，轉型要求下的標準體系建設、完善與有效運用是轉型的強大推動力。標準體系構建需要從宏觀到微觀，體現(xiàn)不同層次的邏輯構架;既要加速推進標準制定，也要尊重標準質(zhì)量的嚴謹性和嚴肅性。國家在鼓勵標準制定的同時，需要加強監(jiān)督和引導，促成各方在全局觀下求同存異、協(xié)調(diào)推進。
七是進一步深化電力體制改革。
除了繼續(xù)深化電價機制改革外，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)的關系，而是融合、嵌套、協(xié)調(diào)關系，在轉型中要同時發(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)濟社會的風險影響;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)，進而對能源供需保障的風險影響;“云大物移智鏈”平臺風險對能源電力系統(tǒng)的風險影響。三是進一步調(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)的關系。
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