杜宛祥
安全可靠是對能源系統的基本要求、經濟可行的能源系統才會被社會接受、綠色低碳是能源轉型的大方向,三者缺一不可。新型能源系統必須逐步做到滿足這三個目標,使之成為“可能三角”,才是高質量的能源系統。實現安全可靠離不開“多能互補、源網荷儲”八個字,確保新型電力系統的安全韌性是其發展成長的底線和責任,即使在極端的天氣下,也要避免電力供應出現較大功率缺額的風險。
第一是從“源”出發。太陽能和風能資源由本國掌控,會增強我國能源資源供應的安全性和獨立性。除了非水可再生能源之外,新型電力系統的電源發展必須確立多能互補的策略,讓各能源品種為“碳達峰、碳中和”作出貢獻。對調峰輔助服務應有補償政策,體現煤電的供電價值和靈活性價值。除此之外,新型電力系統也要進一步發展水電,我國水電裝機和出力均有一定潛力。核電可在新型電力系統中要發揮穩定基荷的作用,在安全前提下有序發展核電,在2030年前達到1億千瓦以上裝機是完全可能的。
第二是“網”。發展智能電網和配電網,數字技術可提升電網的數據采集、分析和應用能力,與傳統電力技術融合促進電力系統各環節智能化,推動電網可觀、可測、可控。數字技術還可支撐電網以信息流引領優化能量流、業務流,增強電網的全息感知能力、開放性、交互性,使電網向能源互聯網升級。同時,智能電網可以提升電網的靈活性、可控性,具備吸納不穩定電源的能力。數字與能源結合,通過能源互聯網,把能源生產端與消費端連起來,實現能源系統快速響應和實時負載平衡。
第三是“儲”。發展商用化的儲能(熱)技術。儲能技術的時移作用和空間轉移作用,可提高系統的可控性和靈活性,不同的儲能技術可應對不同周期的間歇性。特別要注意,太陽能熱發電是“新型電力系統”的支撐性技術之一,兼具發電和儲能功能,對此應該給予一定重視。此外還有化學儲能,化學儲能占比會越來越大。非化石能源電解水制氫儲能也值得關注,其可以提升風、光消納能力,并且應對長周期的間歇性,將波動性的風能、太陽能轉換為氫能,利于儲能和傳輸。
第四是需求側管理。預計到2025年,需求側響應達7000萬千瓦,占最大負荷4%;長期則有望突破20%。需求本來就具有柔性,通過數字化管理,可引導用戶根據市場情況調整電力需求,利于維持系統平衡。
構建新型電力系統不是一蹴而就,新型電力系統比例將逐步提高。第一階段是建設期,主要是在碳達峰之前逐步形成適合新能源的電力市場和交易體系。在此階段還要積累兩個經驗,一是新能源與儲能和靈活性資源相結合的經驗,二是火力發電與非化石能源發電相結合的經驗。第二個階段是成熟期或者說發展期,進一步發展新型電力系統,能夠高經濟性地解決各種轉型成本。同時,深入研究和防范風險,使之成為與各電源品種、各種基礎設施融合的新型國家綜合基礎設施。(節選)