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李鵬:負荷中心將成為能源低碳轉型的主戰場

2021-05-13 10:53:09 能研慧道   作者: 李鵬  

在“雙碳”目標下,未來十年是新型電力系統構建,以及更大規模新能源消納至關重要的“窗口期”。在這十年中,新能源的發展速度和規模已經不再是單一維度的考量指標——對于經濟仍處于中高速發展階段的我國而言,如何以社會總成本最小的原則實現全社會的低碳轉型,更需要政策制定者著眼長遠,以未來的能源利用場景為基礎,做好頂層設計、理順發展機制,以此實現碳中和愿景目標。

以光伏和風電為代表的新能源,更像是一層散落在地面上的能量膜,其特點是能量密度較低,且呈現離散式分布。所以離散式的管理,或者建立一個能夠適應離散式發電和用電模式的新型電力系統,才能更好地適應和承接新能源的發電特性。因此不難判定,要構建以新能源為主體的新型電力系統,無論是其物理架構、運行邏輯,還是與之配套的體制機制都要發生顛覆性的變化, 而且這種變化是具有合理性和必然性的,是所有新型電力系統參與者都將面對的現實。

事實上,我們并不需要全盤否定現有電力系統的運行邏輯,但可以肯定的是,既有電力系統對于承接更高比例的新能源會付出高昂的系統成本。比如在過去以往,用戶被視作剛性負荷,需要通過發電側追蹤用戶側的波動來維持系統的安全穩定。當供給側有大量波動性、不可調節電源加入后,系統釋放出的靈活性需求,往往只能通過配比一定量的儲能設施來平抑系統波動;當系統存在尖峰負荷的需求時,就需要通過新建發電廠來“頂尖峰”。由此不僅導致系統內電源利用率降低,同時,供電成本也將難以避免地呈現疊加式上漲。再比如,未來消費側可能會有幾億輛電動車,每輛車的瞬時充電功率至少有幾百千瓦,如果還將延續既往高度集中的大電網管控模式,最終將導致無法承受的系統成本。

能源革命的核心是能源消費革命,能源變革的主戰場就在負荷中心。未來以新能源為主體的新型電力系統,一方面需要更多地去適應新能源離散、波動和間歇等特性;另一方面,系統建設的重心也應該轉移到配網,也就是消費側——用戶的深度參與和源網荷的常態化互動將成為新型電力系統的核心特征之一。在這一場史無前例的全社會低碳轉型中,只有通過能源消費側的綠色革命才能帶動能源生產側的結構調整。因此,負荷在哪里,能源革命的重心就應該在哪里。

近幾年,我國新能源發電技術取得了長足進步,一方面大幅降低了度電發電成本,另一方面逐步擺脫了新能源發電技術對于資源分布的依賴。比如以以往發電技術建設的1.5兆瓦風電機組,根本無法適應低風速的資源條件,因而只能轉戰青海、新疆等風資源豐富的地區進行部署。隨著新能源發電技術、儲能技術逐步趨于成熟,未來將有越來越多的分布式能源系統嵌入到用戶側的場景之中,特別是對資源依賴性不強的光伏。

在未來,無論是三北地區,還是中東部地區,都將逐步具備新能源項目開發的經濟性條件,新能源也會自然而然地實現遍地開花,就近消納;與此同時,隨著分布式新能源發電總量的逐步提升,在特定區域內對系統調節資源的需求也會隨之降低。當可中斷負荷和虛擬電廠被普遍引入時,用戶側的靈活性也將被充分發揮,進而引導現有電力系統順利、平滑地過渡到以新能源為主體的新型電力系統之中。

此外,除了技術進步和機制革新奠定的轉型基礎,電力生產鏈條上所有參與者做出的適時調整更值得關注。無論是發電企業、電網企業,抑或是電力消費者,這些或宏觀或細微的改變,對于低碳轉型的作用都是巨大且深刻的。未來,發電企業不能夠只關注發電,電網企業也不能夠完全統購統銷,用戶也將更為關心自己使用的電力是否“綠色”——新型電力系統的鑄造需要所有參與方為之做出或主動或被動的調整,特別是發電企業,必須要將自身的發展融入到為用戶提供更好的綠色低碳電能服務,實現從電力生產企業向能源服務企業的轉型。




責任編輯: 江曉蓓

標簽:能源低碳轉型