新能源波動性、間歇性的特點不容回避。當新能源在系統中的比例小于10%,其波動性、間歇性可以由電力系統對沖風險。當新能源“擔當大任”成為主力能源和基荷能源之日,新能源就必須主動發力。這也是未來10年,新能源能否徹底主導能源世界,以壓倒式的成本優勢讓煤炭、石油加速退出的關鍵。
新(xin)(xin)年(nian)伊始(shi),萬象更(geng)新(xin)(xin)。光伏和陸上風電全面(mian)開(kai)啟平(ping)價時代。
去年(nian)(nian)底,隨著我(wo)國提出2030年(nian)(nian)風電太陽(yang)能裝機達到12億千瓦(wa)以上目標,實現2030年(nian)(nian)“碳達峰”和2060年(nian)(nian)“碳中和”的(de)路線圖日漸清(qing)晰(xi)。作為實現“碳中和”的(de)重要(yao)抓手,已平價上網的(de)風電、太陽(yang)能等新能源被賦(fu)予更重大的(de)歷史使命。
從(cong)十多年前的(de)“微不(bu)足(zu)(zu)道”到如(ru)今的(de)“舉足(zu)(zu)輕重”,再到將(jiang)來(lai)的(de)“擔當大任(ren)(ren)”,新能(neng)源(yuan)在能(neng)源(yuan)系統(tong)中(zhong)的(de)角色越發(fa)重要。而(er)在“碳中(zhong)和”的(de)語境下,“擔當大任(ren)(ren)”的(de)一天或許更(geng)早到來(lai)。
新(xin)能(neng)源平價(jia)不(bu)是(shi)終點(dian)。無論是(shi)新(xin)能(neng)源自身還是(shi)整個能(neng)源系統都(dou)必(bi)須(xu)進一步做出積極(ji)改(gai)變(bian),將技術創新(xin)推向更深處,同(tong)時(shi)全(quan)社會也(ye)必(bi)須(xu)形成(cheng)共(gong)識:能(neng)源轉(zhuan)型不(bu)是(shi)“免費午餐(can)”,需(xu)要(yao)付(fu)出成(cheng)本和代價(jia)。
創歷史的“億千瓦”時代來了
根據中電聯(lian)的(de)數據,截至2020年(nian)10月底,我國風電、太(tai)陽(yang)能累計裝(zhuang)機(ji)合(he)計約為4.6億千瓦(wa),這意味(wei)著未來10年(nian),距2030年(nian)12億千瓦(wa)的(de)保底目標仍(reng)有(you)約7.4億千瓦(wa)的(de)裝(zhuang)機(ji)差額,按10年(nian)平均值(zhi)計算,風電、太(tai)陽(yang)能每(mei)年(nian)的(de)新(xin)增裝(zhuang)機(ji)將不(bu)低于7400萬千瓦(wa)。
新(xin)能源行(xing)業預測的(de)目標更為樂觀。光伏行(xing)業提出(chu)“十(shi)四(si)(si)五(wu)”期(qi)間每年新(xin)增(zeng)裝機7000萬(wan)千(qian)瓦(wa)-9000萬(wan)千(qian)瓦(wa),風電行(xing)業也提出(chu)“十(shi)四(si)(si)五(wu)”期(qi)間不低于(yu)5000萬(wan)千(qian)瓦(wa)裝機量的(de)目標。這樣即使保守估(gu)算(suan),年新(xin)增(zeng)風電、太陽能裝機都將史無(wu)前例的(de)突破1億千(qian)瓦(wa)。
歷(li)史上從未有風光年度新增規模超(chao)過7000萬千瓦(wa)的(de)先例。即將步入“億千瓦(wa)”時代,新能源是否(fou)做好(hao)了充足的(de)準備適應(ying)這個(ge)“加速度”?
“我知道大家(jia)心是熱的(de),但是頭腦一(yi)定(ding)要冷靜(jing)。”國家(jia)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)局新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)與可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)司副(fu)司長任育之近期多次表示(shi),如何繼續以較快的(de)速度持續擴(kuo)大規(gui)模,面對“碳(tan)中和”的(de)大目標,某一(yi)個(ge)(ge)行業某一(yi)個(ge)(ge)部門(men)是無法實現的(de),這需要匯(hui)聚各個(ge)(ge)部門(men)甚至(zhi)全社會的(de)力量(liang),有必(bi)要調動各級地方政(zheng)府以及(ji)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)企(qi)業、電網公司、傳統能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)企(qi)業的(de)積極性。
技術進步是所有不確定性中的確定
防(fang)止氣(qi)候變化的(de)(de)內核不(bu)是(shi)氣(qi)候,而(er)是(shi)技術。化石能(neng)源之所以(yi)成(cheng)(cheng)為現代能(neng)源體系(xi)的(de)(de)基石有兩個重(zhong)要原(yuan)因(yin):第一,能(neng)量(liang)密度高(gao),滿足大(da)功(gong)率、長距(ju)離的(de)(de)應用(yong)﹔第二,性(xing)質穩定,常溫常壓(ya)下為液態和(he)固態,便于生產(chan)、儲存和(he)運輸(shu)。這樣的(de)(de)特性(xing)是(shi)因(yin)為地球幾億(yi)年(nian)來(lai)通(tong)過(guo)內部的(de)(de)高(gao)溫高(gao)壓(ya)把(ba)當(dang)年(nian)的(de)(de)生物質轉換成(cheng)(cheng)現在的(de)(de)石油、煤(mei)炭和(he)天然氣(qi)。
隨著風電效(xiao)率(lv)、光伏轉換(huan)效(xiao)率(lv)的提(ti)高(gao)和(he)電池能量密度的提(ti)升,新能源(yuan)被認為是(shi)高(gao)等(deng)級文明的方向。新能源(yuan)是(shi)科技革命(ming)和(he)產業革命(ming)的制(zhi)高(gao)點,在后疫情時代,誰掌握新能源(yuan)技術,誰就拿到(dao)文明進(jin)階的門票(piao)。
從資源(yuan)(yuan)(yuan)儲量看,我國(guo)的風能(neng)(neng)和(he)太陽(yang)能(neng)(neng)資源(yuan)(yuan)(yuan)沒有“天花板”,足以支撐新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)快速增(zeng)長。與此同時,成(cheng)本的下降也使得新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)相(xiang)對于傳統(tong)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)越來越具有替代(dai)優勢。過去10年,我國(guo)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)成(cheng)本飛速下降。光伏(fu)、陸上(shang)風電和(he)海(hai)上(shang)風電成(cheng)本已(yi)分(fen)別降低了82%、39%、29%。
從產業鏈配套(tao)能力來看,無論(lun)風電還是光(guang)伏,我國都(dou)形(xing)成了(le)世界上最(zui)為完整的(de)產業鏈。雖然,個別部件仍然受制于人(ren),但倘若(ruo)有規(gui)模(mo)化(hua)(hua)市場(chang)需求的(de)拉動(dong),這(zhe)些“點”上的(de)突(tu)破并非(fei)遙(yao)不(bu)可及(ji)。產能的(de)提升同樣可以通(tong)過(guo)市場(chang)化(hua)(hua)的(de)方(fang)式實現。
當(dang)資源、生(sheng)態(tai)、成本、產(chan)業鏈和產(chan)能都不再成為(wei)新能源發(fa)展的桎梏,阻礙新能源“擔當(dang)大任”的究竟是什(shen)么?
生態環境部氣候變(bian)化(hua)事務(wu)特別顧(gu)問(wen)解振華(hua)在談(tan)到(dao)“碳中和(he)”問(wen)題時特別指(zhi)出:“我們要積極研究發(fa)(fa)展成本低(di)、效益高(gao)、減排效果明顯、安全可(ke)控(kong)、具有推廣前景的低(di)碳零碳負碳技術(shu)(shu),大力發(fa)(fa)展規模化(hua)儲能(neng)、智能(neng)電網、分布式可(ke)再生能(neng)源(yuan)和(he)氫能(neng)等(deng)深度(du)脫碳技術(shu)(shu),研發(fa)(fa)碳捕集、利用和(he)封(feng)存技術(shu)(shu),加快工業技術(shu)(shu)與綠色材料技術(shu)(shu)、先進(jin)制造、信(xin)息化(hua)、智能(neng)化(hua)等(deng)融合(he)創(chuang)新。”
新能(neng)源(yuan)波動性(xing)(xing)、間歇(xie)性(xing)(xing)的(de)特(te)點(dian)不容回避。當(dang)新能(neng)源(yuan)在系(xi)統中的(de)比例小于10%,其波動性(xing)(xing)、間歇(xie)性(xing)(xing)可(ke)以(yi)由電力系(xi)統對(dui)沖風險(xian)。當(dang)新能(neng)源(yuan)“擔當(dang)大任”成為主力能(neng)源(yuan)和基(ji)荷能(neng)源(yuan)之日,新能(neng)源(yuan)就必須主動發(fa)力。這(zhe)也是未來10年,新能(neng)源(yuan)能(neng)否徹底主導能(neng)源(yuan)世(shi)界,以(yi)壓倒式的(de)成本優勢讓煤炭、石(shi)油加速退出的(de)關鍵。
遠景(jing)能(neng)源(yuan)(yuan)是新(xin)(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)技術(shu)進步和能(neng)源(yuan)(yuan)轉型的(de)堅定引領者,用“新(xin)(xin)(xin)煤(mei)炭(tan)”、“新(xin)(xin)(xin)石油”、“新(xin)(xin)(xin)電(dian)(dian)網”的(de)“三新(xin)(xin)(xin)”戰(zhan)略實踐(jian)給行(xing)業明(ming)確的(de)解決方案(an)(an):風電(dian)(dian)、光(guang)伏(fu)和儲能(neng)成為(wei)未(wei)來的(de)“新(xin)(xin)(xin)煤(mei)炭(tan)”,動(dong)力電(dian)(dian)池和氫燃料成為(wei)“新(xin)(xin)(xin)石油”,圍繞風電(dian)(dian)、光(guang)伏(fu),電(dian)(dian)網需要(yao)升(sheng)級為(wei)使用智能(neng)物聯網技術(shu)、更靈活的(de)“新(xin)(xin)(xin)電(dian)(dian)網”。實現風、光(guang)、儲協同(tong)技術(shu)進步,把風電(dian)(dian)場做成智能(neng)化(hua)、可交(jiao)易、使電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)更加匹配電(dian)(dian)網需求的(de)解決方案(an)(an)。
在遠景能源(yuan)(yuan)看來,新能源(yuan)(yuan)要展示主(zhu)動利用技術克服波動性(xing)的(de)(de)勇氣和決心。儲(chu)能幫助增加(jia)風電和光伏的(de)(de)容量可信度(du)(du),提(ti)(ti)高能量轉化效率,通過智能手段(duan)提(ti)(ti)升功率預測水(shui)平,為系(xi)統提(ti)(ti)供(gong)一定的(de)(de)調節裕度(du)(du),這(zhe)些都是支(zhi)撐我國中長期能源(yuan)(yuan)結(jie)構轉型的(de)(de)關鍵(jian)技術。
適應零碳發展電力系統有待重構
未來總是在(zai)悲觀(guan)中誕(dan)生,在(zai)懷疑中成長。
盡管(guan)“碳中和”的(de)(de)目標清晰,但質疑聲不絕于(yu)耳。特別(bie)是(shi)近期,湖南(nan)等地出現的(de)(de)電力(li)緊(jin)張,也再次提醒(xing)業內,在急劇擴大(da)新(xin)能(neng)源(yuan)裝(zhuang)機(ji)的(de)(de)同時(shi),“擔(dan)當大(da)任”的(de)(de)新(xin)能(neng)源(yuan)必須滿足人民(min)對高質量電力(li)發(fa)展的(de)(de)需求。
任育之表示,隨著電(dian)力(li)體制改革不(bu)斷深入(ru),光(guang)伏、風電(dian)等新能源形式必將(jiang)逐步參與(yu)市場,這(zhe)是大勢所趨(qu)。如何成(cheng)功地(di)參與(yu)電(dian)力(li)市場,這(zhe)是“十四五”期間行業(ye)各方必須共同研究和(he)破解的(de)問題。
電(dian)(dian)力(li)(li)(li)規劃設(she)計總院院長(chang)杜(du)忠明也表達過(guo)同樣的觀點(dian):“傳(chuan)統(tong)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)難以適應靈活(huo)開(kai)放電(dian)(dian)力(li)(li)(li)市場(chang)(chang)構(gou)(gou)建(jian)需(xu)要。”他說,未來(lai)(lai)市場(chang)(chang)主體將從(cong)“單一化(hua)”向“多(duo)元(yuan)化(hua)”轉(zhuan)(zhuan)變,電(dian)(dian)力(li)(li)(li)輸(shu)送將從(cong)發輸(shu)配用“單向傳(chuan)輸(shu)”向源網(wang)荷儲“多(duo)向互動”靈活(huo)傳(chuan)輸(shu)轉(zhuan)(zhuan)變,充(chong)分電(dian)(dian)力(li)(li)(li)市場(chang)(chang)環(huan)境下電(dian)(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)的運行方(fang)式需(xu)要頻繁變化(hua)。我國電(dian)(dian)網(wang)調度機構(gou)(gou)長(chang)期以來(lai)(lai)采取“統(tong)一調度、分級管理”原則,計劃性較強,調度方(fang)式不夠(gou)靈活(huo)。
新能源(yuan)規模的增(zeng)長,不僅取決于自身的技術進步,在一定程度上也取決于整個(ge)電(dian)(dian)力系統的重構速(su)度。為適應新能源(yuan)時代的到來,國家電(dian)(dian)網(wang)日(ri)前提出,將(jiang)加快電(dian)(dian)網(wang)向能源(yuan)互聯網(wang)轉型升級,打造清潔(jie)能源(yuan)優(you)化(hua)配置(zhi)平臺。
對轉型成本(ben)(ben)的(de)評估和承受度,也影響著新能源(yuan)替代(dai)傳(chuan)統能源(yuan)的(de)速度。國網能源(yuan)研究院院長張(zhang)運洲(zhou)表示(shi),能源(yuan)轉型不是(shi)“免費午(wu)餐”,需要(yao)長期(qi)的(de)漸(jian)變(bian)過程(cheng),同樣需要(yao)全(quan)社會為(wei)其付(fu)出代(dai)價和成本(ben)(ben)。有數據顯示(shi),德(de)國在能源(yuan)轉型后,全(quan)社會用(yong)電成本(ben)(ben)反而(er)上升(sheng),這是(shi)為(wei)綠色轉型付(fu)出的(de)代(dai)價。
能(neng)源綠(lv)色轉型,不僅是意愿(yuan),更是行動(dong)。