新建煤電對電力系統靈活性和未來可再生能源發展意味著什么。兩位專家分別從電力系統調度運行和可再生能源發展形勢的角度建言如何提升電力系統靈活性。中國的電力系統需要什么樣的市場機制和政策來合理調動靈活性資源的自主最優化配置。
在第75屆聯合國(guo)大(da)會上,中(zhong)國(guo)承諾力爭2030年前(qian)(qian)碳(tan)(tan)排(pai)放達(da)峰(feng),爭取在2060年前(qian)(qian)實(shi)現碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)。中(zhong)國(guo)提升氣候行動的決心將使能源結構加速向清潔低(di)碳(tan)(tan)方向發展,這也意味著可再生(sheng)能源占(zhan)比(bi)(bi)進一步提升。為(wei)實(shi)現電力系統低(di)碳(tan)(tan)轉型,國(guo)家發改委能源研究(jiu)所預(yu)計2030年和(he)2050年,我(wo)國(guo)可再生(sheng)能源發電量占(zhan)比(bi)(bi)將分別達(da)到50%和(he)85%以上,風光發電量占(zhan)比(bi)(bi)將分別達(da)到30%和(he)60%以上。
近幾年(nian)(nian),中國可再(zai)(zai)生能源(yuan)發展迅速(su)。據(ju)《BP世界能源(yuan)年(nian)(nian)鑒(jian)2020》數(shu)據(ju),2010-2019年(nian)(nian),中國風電(dian)(dian)和(he)光伏發電(dian)(dian)裝機容量年(nian)(nian)均(jun)增長34%,發電(dian)(dian)量年(nian)(nian)均(jun)增長32%。在(zai)未來情景下(xia),實現高比(bi)例可再(zai)(zai)生能源(yuan)發電(dian)(dian)的目標仍(reng)面臨(lin)挑(tiao)戰(zhan)——以煤電(dian)(dian)為(wei)主導的電(dian)(dian)力系統缺乏保(bao)持電(dian)(dian)力供需動態平衡的足夠(gou)的應(ying)變(bian)和(he)響應(ying)能力,即(ji)靈(ling)活性。當前中國棄風、棄光和(he)用電(dian)(dian)用熱矛(mao)盾問題突出(chu),難以適應(ying)未來可再(zai)(zai)生能源(yuan)高比(bi)例發展。
綠色(se)和平長期關(guan)注中(zhong)國(guo)(guo)國(guo)(guo)內能(neng)(neng)(neng)源(yuan)低碳(tan)轉型發展形勢(shi)(shi),通過深入(ru)研究發展現狀以及(ji)潛在問題,助力低碳(tan)發展工作的推(tui)進。近日,綠色(se)和平氣(qi)候與能(neng)(neng)(neng)源(yuan)項(xiang)目主任邱程騁對話(hua)了國(guo)(guo)網(wang)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)研究院(yuan)副院(yuan)長蔣莉萍(ping)和中(zhong)國(guo)(guo)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)學會風(feng)能(neng)(neng)(neng)專業委員會秘書長秦海(hai)巖,兩位專家分別從電(dian)力系統(tong)調度運行(xing)和可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)發展形勢(shi)(shi)的角度建言(yan)如何提升電(dian)力系統(tong)靈(ling)活性(xing)。
(以下:邱=邱程騁、蔣=蔣莉萍(ping)、秦=秦海巖)
邱:中國電力系統靈活性不足主要表現在哪些方面?制約靈活性提升的主要原因有哪些?
秦:我(wo)國(guo)電力系統的靈活(huo)性還遠沒(mei)有(you)釋放出來。因(yin)此,現在語境(jing)下所說的消納空間不足也是沒(mei)有(you)具(ju)體(ti)含義的。與國(guo)外相比,我(wo)們風電光伏電力占(zhan)比還不到(dao)10%,區(qu)域電網最高占(zhan)比也只有(you)20%左右,現在的棄風棄光問題,皆(jie)因(yin)靈活(huo)性過于(yu)僵化。
蔣:我國電力系統靈(ling)(ling)活(huo)性(xing)(xing)不足(zu)最突出的(de)(de)表(biao)現是,局部(bu)地區在(zai)某些電力低谷(gu)時段的(de)(de)供(gong)給(gei)側壓負荷能力不足(zu),比如在(zai)西北部(bu)地區冬季取暖期的(de)(de)電力日負荷低谷(gu)時段,多在(zai)半夜。另外還(huan)有(you)(you)(you)(you)爬坡速(su)率問(wen)題,尤其(qi)是在(zai)應對(dui)太陽能光伏因(yin)云層問(wen)題瞬時出力發(fa)生快速(su)變化的(de)(de)情況下(xia)。前者(zhe)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)與系統的(de)(de)發(fa)電結(jie)構有(you)(you)(you)(you)關,后(hou)者(zhe)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)與發(fa)電機組的(de)(de)技術性(xing)(xing)能有(you)(you)(you)(you)關。制約靈(ling)(ling)活(huo)性(xing)(xing)提(ti)升(sheng)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)原因(yin)有(you)(you)(you)(you)現有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)技術問(wen)題,但最主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)的(de)(de)還(huan)是行業運(yun)行管理(li)制度制約了系統中的(de)(de)靈(ling)(ling)活(huo)性(xing)(xing)資源潛(qian)力。
秦:缺(que)乏(fa)經濟性調度原則是(shi)(shi)制(zhi)約可再(zai)生(sheng)能源(yuan)(yuan)高比例增長的最大瓶頸。我們必須(xu)看到的是(shi)(shi),靈(ling)活性問題是(shi)(shi)技術問題,更(geng)是(shi)(shi)體(ti)制(zhi)問題。所(suo)以,僅從(cong)技術層(ceng)面是(shi)(shi)解決不了靈(ling)活性資(zi)源(yuan)(yuan)的改(gai)造和提升(sheng)問題的。沒有(you)好的市場機(ji)制(zhi),一方(fang)面是(shi)(shi)靈(ling)活性資(zi)源(yuan)(yuan)缺(que)乏(fa)動力,另一方(fang)面是(shi)(shi)可再(zai)生(sheng)能源(yuan)(yuan)要充當靈(ling)活性成(cheng)本的“替罪(zui)羊”,都不利于發展(zhan)。靈(ling)活性資(zi)源(yuan)(yuan)是(shi)(shi)全(quan)系統(tong)的資(zi)源(yuan)(yuan),為全(quan)系統(tong)服務(wu),也(ye)必須(xu)由全(quan)系統(tong)內所(suo)有(you)利益(yi)方(fang)共同(tong)承擔成(cheng)本。
邱:靈活性不足的問題是否存在區域間差異?您能介紹一下地方在提升靈活性的路徑上應該注意什么嗎?
蔣:在不同地區,提(ti)升(sheng)靈活性(xing)(xing)確實有區別,成效(xiao)也完全不同。以提(ti)升(sheng)火(huo)電(dian)機組(zu)(zu)靈活性(xing)(xing)為例,中東部地區的火(huo)電(dian)機組(zu)(zu)主要是常規(gui)發電(dian)機組(zu)(zu),此(ci)類機組(zu)(zu)靈活性(xing)(xing)提(ti)升(sheng)的重點是通過技術改造使其在更低的出(chu)力工況下還能夠穩定(ding)高效(xiao)運(yun)行。
而(er)在東(dong)北地(di)區(qu),熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)聯(lian)產(chan)機(ji)(ji)組(zu)占(zhan)火電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)的(de)(de)(de)百分之八十左右。熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)聯(lian)產(chan)機(ji)(ji)組(zu)的(de)(de)(de)運(yun)行方(fang)式是“以熱(re)定電(dian)(dian)(dian)(dian)”,即以供(gong)熱(re)負(fu)荷的(de)(de)(de)大(da)小來確定發電(dian)(dian)(dian)(dian)量。東(dong)北地(di)區(qu)風能資(zi)源最豐富的(de)(de)(de)時候通常都是用電(dian)(dian)(dian)(dian)最少的(de)(de)(de)冬季的(de)(de)(de)半夜,所(suo)以為保(bao)障熱(re)力(li)供(gong)應,熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)聯(lian)產(chan)機(ji)(ji)組(zu)的(de)(de)(de)壓出(chu)力(li)能力(li)非(fei)常有限,甚至體現出(chu)一定的(de)(de)(de)“剛性”。解(jie)決這個問題在于(yu)實現機(ji)(ji)組(zu)運(yun)行環節的(de)(de)(de)熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)耦和(he)供(gong)熱(re)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)系統(tong)的(de)(de)(de)融合,就是指熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)在發電(dian)(dian)(dian)(dian)和(he)運(yun)行技(ji)術(shu)(shu)上要(yao)(yao)(yao)把供(gong)熱(re)和(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)分開,但供(gong)熱(re)系統(tong)和(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)系統(tong)要(yao)(yao)(yao)融合起來。前者(zhe)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)是技(ji)術(shu)(shu)層面,后者(zhe)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)是管理層面。涉及到供(gong)熱(re)系統(tong)和(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)系統(tong)之間的(de)(de)(de)行業壁壘,在管理和(he)利益格局上就需要(yao)(yao)(yao)市(shi)場機(ji)(ji)制發揮作用。
因此,在地方的(de)(de)(de)靈活性(xing)提(ti)升路徑上,要(yao)避免(mian)“一刀切”,與強制(zhi)(zhi)性(xing)改造要(yao)求(qiu)相比(bi)(bi),更好的(de)(de)(de)方式是(shi)(shi)形成市場機制(zhi)(zhi),鼓勵自主參與,優者獲益(yi)。比(bi)(bi)如可以(yi)通(tong)過調(diao)度(du)管理規范風(feng)電及太陽能發電站,對(dui)其提(ti)供的(de)(de)(de)上網(wang)(wang)出力曲線的(de)(de)(de)準確性(xing)和其它涉網(wang)(wang)性(xing)能進行考核,但是(shi)(shi)不必強制(zhi)(zhi)要(yao)求(qiu)其配(pei)備定量的(de)(de)(de)特定技術手段(duan)來達成該(gai)目標。這是(shi)(shi)對(dui)政策制(zhi)(zhi)定者的(de)(de)(de)考驗。
邱:中國的電力靈活性資源潛力以及對應靈活性不足的解決方案有哪些?新建煤電對電力系統靈活性和未來可再生能源發展意味著什么?
秦:目前,火電(dian)(dian)仍是(shi)最大的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)(xing)資源。舉例來(lai)(lai)說,加拿大安(an)大略(lve)省(sheng)的(de)燃煤電(dian)(dian)廠在設備更(geng)新后,能(neng)夠(gou)達到(dao)額定(ding)容(rong)量約10%至20%的(de)最低(di)(di)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)水平(ping)。在丹麥,除(chu)了降低(di)(di)最低(di)(di)負荷約束(shu),靈(ling)活(huo)性(xing)(xing)還來(lai)(lai)自熱電(dian)(dian)廠。電(dian)(dian)價(jia)較(jiao)低(di)(di)時(shi),熱電(dian)(dian)廠可以(yi)轉而消耗電(dian)(dian)力(li),然(ran)后通(tong)過儲(chu)熱提供電(dian)(dian)力(li)。法國會根(gen)據爬坡(po)能(neng)力(li)進行(xing)初次和二次調節。提升(sheng)(sheng)傳統(tong)電(dian)(dian)廠運(yun)行(xing)靈(ling)活(huo)性(xing)(xing)能(neng)提升(sheng)(sheng)電(dian)(dian)力(li)系統(tong)靈(ling)活(huo)性(xing)(xing)。這些(xie)手(shou)段也有成本,但不是(shi)可再生(sheng)能(neng)源來(lai)(lai)承擔(dan),而是(shi)通(tong)過電(dian)(dian)力(li)市場(chang)和輔助服務市場(chang)公(gong)平(ping)合理(li)的(de)規則來(lai)(lai)解決。
煤電(dian)(dian)(dian)擴(kuo)張不僅擠占(zhan)可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)源發展(zhan)空間,使電(dian)(dian)(dian)力(li)系統更(geng)為僵化,對煤電(dian)(dian)(dian)自身而(er)言(yan)也是(shi)沉沒資(zi)(zi)(zi)產,隨著競爭(zheng)力(li)逐(zhu)漸(jian)喪(sang)失,成為不良資(zi)(zi)(zi)產,是(shi)社會(hui)資(zi)(zi)(zi)源的巨(ju)大(da)浪費。從發展(zhan)方(fang)向來看,大(da)量上馬煤電(dian)(dian)(dian)有悖于國家低碳發展(zhan)路徑。在(zai)電(dian)(dian)(dian)力(li)市場逐(zhu)漸(jian)成熟(shu)后(hou),可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)源價(jia)格將更(geng)具(ju)競爭(zheng)力(li),煤電(dian)(dian)(dian)自身的競爭(zheng)力(li)會(hui)日漸(jian)喪(sang)失。
蔣(jiang):近期(qi)提升(sheng)靈(ling)活(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)或(huo)來(lai)(lai)源主(zhu)體應(ying)該是(shi)依靠挖掘現有設備的(de)(de)(de)靈(ling)活(huo)性(xing)(xing)能力(li),而(er)在國內(nei)最直接的(de)(de)(de)就是(shi)煤電(dian)的(de)(de)(de)靈(ling)活(huo)性(xing)(xing)改造,因為煤電(dian)存(cun)量(liang)是(shi)現成的(de)(de)(de)資(zi)源。從項目投資(zi)建(jian)(jian)設的(de)(de)(de)經濟性(xing)(xing)角度來(lai)(lai)看,我認為目前(qian)以提供靈(ling)活(huo)性(xing)(xing)或(huo)輔(fu)助服(fu)(fu)務(wu)的(de)(de)(de)定(ding)位去建(jian)(jian)新(xin)的(de)(de)(de)燃煤電(dian)站,肯(ken)定(ding)是(shi)很難算過賬來(lai)(lai)的(de)(de)(de)。即(ji)使在未來(lai)(lai)有輔(fu)助服(fu)(fu)務(wu)市(shi)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)情況(kuang)下,電(dian)力(li)市(shi)場(chang)(chang)中最主(zhu)要的(de)(de)(de)還是(shi)電(dian)量(liang)市(shi)場(chang)(chang),輔(fu)助服(fu)(fu)務(wu)市(shi)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)需(xu)求相(xiang)對較小,初步(bu)估計(ji)未來(lai)(lai)較長一段時期(qi)內(nei),存(cun)量(liang)設施的(de)(de)(de)潛力(li)挖掘也將比新(xin)建(jian)(jian)項目更(geng)有競爭力(li)。更(geng)何況(kuang)現在市(shi)場(chang)(chang)還沒有完全建(jian)(jian)立起(qi)來(lai)(lai),如果通過新(xin)建(jian)(jian)電(dian)廠來(lai)(lai)提供輔(fu)助服(fu)(fu)務(wu),前(qian)景存(cun)疑(yi)。
另(ling)一個可從(cong)(cong)近期(qi)開始挖掘的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靈活性資源是(shi)用戶側(ce)需(xu)求(qiu)響應,這個領域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潛力很(hen)大,但(dan)最大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題在于需(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)改(gai)變(bian)消費者習慣,并且需(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)建立一個合(he)理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場體(ti)系(xi)(xi)使消費者由(you)利益(yi)驅動(dong),從(cong)(cong)而(er)有(you)(you)積極性參與(yu)進來。原來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況是(shi)通過調(diao)度(du)(du)電(dian)源去滿足用戶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種需(xu)求(qiu),不論需(xu)求(qiu)側(ce)方面如何改(gai)變(bian),把控(kong)僅在電(dian)力供給側(ce)。而(er)在添加(jia)需(xu)求(qiu)響應后,供需(xu)兩(liang)側(ce)可能就更(geng)像是(shi)在一個蹺蹺板(ban)上(shang),在未(wei)來兩(liang)邊都會有(you)(you)較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)隨(sui)意性。那么在這個系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)衡管(guan)理、調(diao)度(du)(du)運行上(shang),包(bao)括管(guan)理規范、技術(shu)手段(duan)、調(diao)度(du)(du)人員的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)理方式、用電(dian)安排、計(ji)劃組(zu)合(he)等,肯定要(yao)(yao)(yao)(yao)有(you)(you)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理念進來,并設計(ji)出(chu)真正有(you)(you)商業模式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行業市(shi)場體(ti)系(xi)(xi)。而(er)技術(shu)都是(shi)指向需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),要(yao)(yao)(yao)(yao)使相應技術(shu)潛力發(fa)揮作(zuo)用,要(yao)(yao)(yao)(yao)看政(zheng)策(ce)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)和(he)市(shi)場機(ji)制能不能盡快到位。
并且,可再生能源中,除風光發電之外,對系統的安全穩定來說,其他發電技術也有價值,比如生物質發電和太陽能光熱發電。光熱受地域及資源限制,我國只有幾個地方具備條件做光熱電站,但從電力系統的角度來講,這些地方的資源具有戰略性,且在達到一定規模后,其成本也會下降更明顯,因此需要多方策劃光熱發展。
邱:如何協調發展我國的各種靈活性資源?是否存在發展的優先順序?
蔣:無(wu)論市(shi)場機制或是政(zheng)策措施(shi),都必(bi)須持(chi)“技(ji)術(shu)中(zhong)立(li)”態度,即政(zheng)策或市(shi)場鼓勵(li)的是性能或質量,只要誰能做到(dao)并采用什么樣的技(ji)術(shu)達(da)到(dao)要求,就可(ke)以各顯神通。當(dang)然(ran)技(ji)術(shu)本身(shen)的應(ying)用也必(bi)須要受環保要求、質量安(an)全(quan)要求的約束(shu),國家在這些(xie)方面的管理應(ying)該(gai)環環相(xiang)扣。在看(kan)目目前,有些(xie)地(di)方提出要配(pei)備多少(shao)資源要求時,需(xu)要看(kan)到(dao)那個政(zheng)策背后的本質。地(di)方政(zheng)府的出發點是為某各產(chan)業開拓市(shi)場,那這就不應(ying)該(gai)由技(ji)術(shu)措施(shi)配(pei)備和電(dian)力(li)發展本身(shen)來承擔成本。
秦:對(dui)于實(shi)現滿足靈活(huo)(huo)(huo)性(xing)需求(qiu)的(de)技(ji)術目(mu)(mu)標(biao)的(de)可(ke)選方案,必須進行經濟性(xing)評估,以(yi)便確定低成本解決方案。如果發現了新(xin)的(de)靈活(huo)(huo)(huo)性(xing)來(lai)源,但(dan)沒有獲得這些來(lai)源的(de)體制和(he)市(shi)(shi)(shi)場機制手段,也沒有意義。在用(yong)(yong)(yong)戶側電(dian)力(li)(li)(li)靈活(huo)(huo)(huo)性(xing)方面,歐(ou)(ou)美國家更多利(li)用(yong)(yong)(yong)電(dian)力(li)(li)(li)交易市(shi)(shi)(shi)場和(he)輔助服務市(shi)(shi)(shi)場的(de)價(jia)格(ge)信號進行系統調(diao)節,并形(xing)成了“虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)廠(chang)(chang)”的(de)特殊商(shang)業模式(shi)。虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)廠(chang)(chang)實(shi)際上是(shi)一種聚(ju)合(he)(he)(he)商(shang)的(de)概念,多種大量資產的(de)聚(ju)合(he)(he)(he)才能(neng)實(shi)現規模效應,用(yong)(yong)(yong)組合(he)(he)(he)內的(de)互(hu)補來(lai)實(shi)現組合(he)(he)(he)對(dui)外電(dian)力(li)(li)(li)靈活(huo)(huo)(huo)性(xing)。歐(ou)(ou)洲的(de)虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)廠(chang)(chang)主(zhu)要(yao)針對(dui)實(shi)現分布式(shi)電(dian)源可(ke)靠并網和(he)電(dian)力(li)(li)(li)市(shi)(shi)(shi)場運營的(de)目(mu)(mu)標(biao)考慮而來(lai),以(yi)聚(ju)合(he)(he)(he)產能(neng)設備為主(zhu);而美國的(de)虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)廠(chang)(chang)主(zhu)要(yao)基于需求(qiu)響應計劃發展而來(lai),兼顧(gu)考慮可(ke)再生能(neng)源的(de)利(li)用(yong)(yong)(yong),以(yi)聚(ju)合(he)(he)(he)可(ke)調(diao)負荷為主(zhu)。中國目(mu)(mu)前也有虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)廠(chang)(chang)的(de)試點與示范項目(mu)(mu),但(dan)基本處(chu)于探索階段。可(ke)以(yi)參考歐(ou)(ou)美經驗,用(yong)(yong)(yong)電(dian)力(li)(li)(li)市(shi)(shi)(shi)場的(de)價(jia)格(ge)信號與虛(xu)擬(ni)(ni)電(dian)廠(chang)(chang)的(de)商(shang)業模式(shi)調(diao)節用(yong)(yong)(yong)戶側電(dian)力(li)(li)(li)靈活(huo)(huo)(huo)性(xing)。
邱:中國的電力系統需要什么樣的市場機制和政策來合理調動靈活性資源的自主最優化配置?
蔣:輔助服務市(shi)場(chang)不同于通過能(neng)(neng)(neng)(neng)量反(fan)映(ying)價值的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)貨(huo)市(shi)場(chang),涉及(ji)高技術性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)頻率(lv)控制(zhi)(zhi)和電(dian)壓控制(zhi)(zhi),并(bing)(bing)且其價值是(shi)(shi)(shi)體(ti)現(xian)(xian)在極(ji)小的(de)(de)(de)(de)時(shi)間單位上(shang)的(de)(de)(de)(de),比如,對(dui)(dui)系統的(de)(de)(de)(de)安全穩定(ding)(ding)運行而言,體(ti)現(xian)(xian)靈(ling)活(huo)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)爬坡速率(lv)本(ben)身就(jiu)是(shi)(shi)(shi)值錢的(de)(de)(de)(de)。這些價值可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)現(xian)(xian)貨(huo)市(shi)場(chang)難以衡定(ding)(ding),并(bing)(bing)且也(ye)是(shi)(shi)(shi)用(yong)戶無法直接(jie)感受到的(de)(de)(de)(de)。總之(zhi)電(dian)力(li)市(shi)場(chang)的(de)(de)(de)(de)建(jian)設必須要對(dui)(dui)應電(dian)力(li)的(de)(de)(de)(de)商(shang)品(pin)特性(xing)(xing)(xing)去(qu)進行機制(zhi)(zhi)設計,我(wo)們(men)需要設計一(yi)些專(zhuan)(zhuan)門(men)的(de)(de)(de)(de)輔助服務的(de)(de)(de)(de)產品(pin),它對(dui)(dui)應的(de)(de)(de)(de)那(nei)個(ge)功(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng)可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)不是(shi)(shi)(shi)所有技術都能(neng)(neng)(neng)(neng)提供的(de)(de)(de)(de)。但(dan)是(shi)(shi)(shi)當市(shi)場(chang)上(shang)建(jian)立(li)了更多的(de)(de)(de)(de)資源(yuan)、并(bing)(bing)且各(ge)自具備(bei)較為精細的(de)(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng)時(shi),如何通過政(zheng)(zheng)策去(qu)正確(que)(que)地引導市(shi)場(chang)建(jian)立(li)一(yi)個(ge)合(he)理的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)機制(zhi)(zhi),不出現(xian)(xian)超(chao)成本(ben)的(de)(de)(de)(de)問題(ti),也(ye)十(shi)分重要。在明確(que)(que)對(dui)(dui)于特定(ding)(ding)功(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)需求后,政(zheng)(zheng)策方面應該給(gei)市(shi)場(chang)主(zhu)體(ti)發布專(zhuan)(zhuan)業的(de)(de)(de)(de)指導性(xing)(xing)(xing)信(xin)息以及(ji)建(jian)立(li)合(he)理的(de)(de)(de)(de)規則。
另外,政(zheng)策應該(gai)在(zai)(zai)調度運行(xing)方(fang)面(mian)加(jia)強對電(dian)源側(ce)的(de)(de)管(guan)理(li)要(yao)求(qiu)。舉例來講,西班牙(ya)在(zai)(zai)對風能(neng)、太陽能(neng)電(dian)站方(fang)面(mian)是(shi)有要(yao)求(qiu)的(de)(de),不是(shi)說發電(dian)后就(jiu)能(neng)保證全額收購,而是(shi)要(yao)求(qiu)電(dian)源側(ce)必須提前一天預測日出力曲線,以(yi)便調度運行(xing)方(fang)面(mian)做安排(pai)。但是(shi)對不同電(dian)站的(de)(de)要(yao)求(qiu)可以(yi)酌情(qing)放寬(kuan),比(bi)如燃煤(mei)電(dian)站的(de)(de)可允(yun)許誤差范圍在(zai)(zai)百(bai)分之(zhi)三之(zhi)內(nei),而風能(neng)和太陽能(neng)的(de)(de)在(zai)(zai)百(bai)分之(zhi)七或八之(zhi)內(nei)。我覺得政(zheng)策或是(shi)行(xing)業管(guan)理(li)方(fang)面(mian)的(de)(de)要(yao)求(qiu)也(ye)是(shi)很需(xu)要(yao)的(de)(de)。
邱:中國風電企業宣布要在“十四五”期間實現年均新增風電裝機5000萬千瓦以上的目標,您如何評估這個目標的可行性?在技術、政策和市場層面有哪些矛盾是在“十四五”期間亟需解決的?
秦:很多人,包括一(yi)些風(feng)電從(cong)業者(zhe),對(dui)5000萬(wan)千(qian)瓦目標心存疑慮。但無論(lun)從(cong)資(zi)(zi)(zi)源(yuan)儲量還是開發(fa)潛力方(fang)面(mian)都是可行的(de)。國家氣(qi)候中心基于高時空分辨率風(feng)能(neng)資(zi)(zi)(zi)源(yuan)數據庫進行的(de)研究(jiu)顯(xian)示,剔除技(ji)術性、政策(ce)性、經濟(ji)性限制因(yin)素(su)后,全國陸地140米(mi)高度(du)的(de)風(feng)能(neng)資(zi)(zi)(zi)源(yuan)技(ji)術開發(fa)總量為51億(yi)千(qian)瓦;全國25-50米(mi)海域(yu)內100米(mi)高度(du)的(de)風(feng)能(neng)資(zi)(zi)(zi)源(yuan)技(ji)術開發(fa)量為1.9億(yi)千(qian)瓦。且隨著技(ji)術的(de)進步和成本的(de)降低,可以實現經濟(ji)性開發(fa)的(de)風(feng)能(neng)資(zi)(zi)(zi)源(yuan)量還會不斷增加。因(yin)此(ci),我國風(feng)能(neng)資(zi)(zi)(zi)源(yuan)技(ji)術開發(fa)量并(bing)不存在(zai)天花板。
在電(dian)網接入方(fang)面,國(guo)(guo)外實踐以及大量(liang)研究(jiu)均證明,構建以風(feng)、光(guang)為主體的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)力系(xi)統并不(bu)(bu)存在任何技(ji)術瓶頸(jing)。國(guo)(guo)家氣候中(zhong)心開(kai)展(zhan)研究(jiu)表明,到2050年(nian),如果風(feng)電(dian)裝(zhuang)機25億(yi)千(qian)瓦、光(guang)伏裝(zhuang)機26.7億(yi)千(qian)瓦,按照全國(guo)(guo)小(xiao)時(shi)(shi)(shi)級的(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)光(guang)發(fa)電(dian)和需求側電(dian)力電(dian)量(liang)互動平(ping)衡,不(bu)(bu)用(yong)儲(chu)能和需求側響應,僅靠(kao)風(feng)、光(guang)就可以提(ti)供(gong)全國(guo)(guo)67%的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)力電(dian)量(liang)需求,同時(shi)(shi)(shi)棄風(feng)、棄光(guang)比率為7.22%。在產業基(ji)礎方(fang)面,經過(guo)近30年(nian)發(fa)展(zhan),我國(guo)(guo)風(feng)電(dian)技(ji)術水(shui)平(ping)大幅提(ti)升(sheng),成(cheng)(cheng)本(ben)快(kuai)速下降(jiang)(jiang),“三北”地區的(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)電(dian)度電(dian)成(cheng)(cheng)本(ben)低(di)至0.2元/千(qian)瓦時(shi)(shi)(shi)左右,中(zhong)東南部(bu)達到0.3-0.35元/千(qian)瓦時(shi)(shi)(shi),風(feng)電(dian)已經成(cheng)(cheng)為技(ji)術成(cheng)(cheng)熟、成(cheng)(cheng)本(ben)優勢(shi)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)力來源(yuan)。同時(shi)(shi)(shi),堅強的(de)(de)(de)(de)(de)產業鏈(lian)條逐(zhu)漸成(cheng)(cheng)形,通過(guo)模塊化(hua)(hua)設計、自動化(hua)(hua)設備應用(yong)、工藝優化(hua)(hua)等,生產效率還在持續提(ti)高(gao),比如葉片的(de)(de)(de)(de)(de)生產時(shi)(shi)(shi)間(jian)從最初的(de)(de)(de)(de)(de)48個小(xiao)時(shi)(shi)(shi),降(jiang)(jiang)至目前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)24個小(xiao)時(shi)(shi)(shi),這些(xie)都奠定了進(jin)一步釋放產能的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。目前(qian),整(zheng)機與(yu)供(gong)應鏈(lian)企業是否會做出擴張產能的(de)(de)(de)(de)(de)決策(ce),完(wan)全取決于政策(ce)層面能否確立(li)更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)發(fa)目標(biao)。
邱:為了實現碳中和,電網可以發揮哪些作用?省間傳輸是否可以加強電網調度的靈活性?
蔣:電網(wang)(wang)最核心的(de)(de)價(jia)值就是加(jia)強(qiang)網(wang)(wang)絡互聯和調(diao)度運(yun)行(xing)靈活(huo)性(xing),并接入可(ke)再(zai)能(neng)源(yuan),以使其在這(zhe)個平臺上能(neng)夠發揮作用(yong)。跨網(wang)(wang)之間的(de)(de)聯絡加(jia)強(qiang),尤其是在未來可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)比重大的(de)(de)時候,肯定(ding)是有(you)好處的(de)(de)。因為可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)和用(yong)戶(hu)之間的(de)(de)分(fen)布不是很均衡,并且如果(guo)系(xi)統(tong)覆(fu)蓋(gai)范圍(wei)變大,出力之間有(you)一定(ding)的(de)(de)平移作用(yong),有(you)利于整個系(xi)統(tong)的(de)(de)可(ke)靠運(yun)行(xing)。
丹麥目前(qian)可再(zai)生能源(yuan)發電(dian)量(liang)(liang)占(zhan)比(bi)大約(yue)在百分之五十(shi)左右,而(er)且(qie)從年(nian)發電(dian)量(liang)(liang)和用電(dian)量(liang)(liang)來(lai)看,其用電(dian)需求(qiu)基本上是自給自足的(de)(de),它(ta)與(yu)周圍國家通過聯網通道(dao)進(jin)出口電(dian)量(liang)(liang)十(shi)分頻繁。歐洲的(de)(de)各個(ge)國家能源(yuan)結構都(dou)很(hen)(hen)不(bu)一樣,而(er)當它(ta)們的(de)(de)電(dian)網連起來(lai)時這種資源(yuan)優化配置是有很(hen)(hen)好效果的(de)(de)。
另一方(fang)面,電網(wang)公司(si)還可(ke)以降(jiang)低單(dan)位辦公樓的線損(sun)、通過(guo)植林增(zeng)加碳匯、以及挑選(xuan)在低碳方(fang)面有態(tai)度的設備供應(ying)企業(ye)。這些措施也可(ke)以帶動產業(ye)鏈上企業(ye)共同降(jiang)低碳排放。
總結
中國(guo)當前(qian)以火電(dian)為主的(de)電(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)靈(ling)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)調節(jie)能(neng)力(li)(li)(li)不足,與未來高(gao)比(bi)例可(ke)再(zai)(zai)生能(neng)源(yuan)的(de)發展(zhan)呈現嚴重的(de)不匹配。綠色和(he)平在報告(gao)《中國(guo)電(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)靈(ling)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)的(de)多(duo)元(yuan)提升路徑研究》中建議,應(ying)建立公平的(de)靈(ling)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)補償機制激勵靈(ling)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)資源(yuan)發展(zhan)。從長(chang)期看,需要合理控制煤電(dian)的(de)裝機規模(mo),地方政府應(ying)正視能(neng)源(yuan)供應(ying)的(de)市場(chang)合理性(xing),不盲目新增煤電(dian)裝機致使發電(dian)企業及整(zheng)體電(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)承擔損(sun)失高(gao)昂的(de)實際效(xiao)益,與可(ke)再(zai)(zai)生能(neng)源(yuan)發展(zhan)產(chan)生強烈競爭,導(dao)致電(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)更(geng)加僵化(hua)。中國(guo)應(ying)在系統(tong)規劃(hua)層面協調優化(hua)“源(yuan)-網-荷(he)-儲(chu)”各類(lei)型靈(ling)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)資源(yuan),實現可(ke)再(zai)(zai)生能(neng)源(yuan)的(de)高(gao)比(bi)例發展(zhan)和(he)電(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)的(de)清潔低碳(tan)轉型,助(zhu)力(li)(li)(li)早日達成碳(tan)達峰和(he)碳(tan)中和(he)目標(biao)。
注:本文作者系綠色和平氣候與能源項目主任。