可再生能源體系穩定要有七策

敬民

隨著可再生能源規模的增長，電力系統不穩定性的問題一步步凸顯，必須解決。

從能源轉型實踐看，碳中和目標驅動下可再生能源在一次能源中比重的提升已是不可逆轉的趨勢。但隨著可再生能源規模的增長，電力系統不穩定性的問題也正在一步步凸顯出來且日漸嚴重。近年先后發生在美國加州、得州的大停電以及歐洲的能源危機都不同程度與新能源系統的不穩定性有關，國內這個現象也一直存在。因此解決高比例可再生能源漸行漸近情景下的能源系統穩定性問題已經刻不容緩。基于已有實踐及理論上的思考，解決這一問題需要在七個方面做足文章。

多元發展奠定基礎

通過新能源多元化發展奠定系統穩定的基礎。通過發展多元化的新能源實現新能源內部系統協同，盡量通過內部協同實現系統平穩，盡可能少地去依靠化石能源保持自身的穩定，盡可能實現“自力更生”。國家也好、地區也好，只要新能源產業實現多元化，產業內部、地區內部或地區之間的各類新能源實現相互“支援”的可選擇性就會比較強，實現對接互助的機會就比較多。不同新能源穩定性的差異是實現互補發展的天然條件，比如水電的穩定性較風電和太陽能相對就要更好一些，地熱的穩定性甚至可以好于煤電以及氣電。所以在有條件的地方盡可能發展多元化新能源是今后能源革命的重要方向之一。不管是選擇分布式還是集中式，在符合技術和經濟要求的條件下都應鼓勵發展。

健全完善電力基礎設施

新能源不同種類之間穩定性存在差別，地區之間也會存在差異，將來更大區域甚或全國整個電力系統運行過程中各類能源相互之間的協同是以充分的基礎設施存在為基礎的。就是說必須有強大的輸電、變電網絡以及輸電技術作保障，特別是柔性交流輸電技術做支撐系統方可平穩運行。《中共中央國務院關于加快建設全國統一大市場的意見》提出要推進市場設施高標準聯通，建設現代流通網絡、完善市場信息交換渠道、推動交易平臺優化升級，與這里強調的能源基礎設施健全互通是一脈相承的。《意見》非常重視通過市場機制優化資源配置，但是如果缺少充分系統的電網等基礎設施和渠道硬件，電力顯然無法實現跨區域、跨領域高效配置。

有力的火電調峰

能源供應事關國計民生，意義重大，不容有失，因此即便有了多元化支撐的新能源內部供應系統，也依然需要化石能源的調峰，能源保障程度總之是越高越好。具體而言，需要依靠煤電和氣電為可再生能源電力穩定性提供保障。若要兼顧現階段的綠色低碳發展要求，氣電是更為理想的選擇。比如美國的加州在2020 年期間電力出現波動之后高度重視依靠氣電調峰，在2022 年的夏季用電高峰期，氣電的供應量一度達到80% 的比例。

各個國家具體條件不同，不可能都如同美國一樣千篇一律。美國有豐富的天然氣資源和發達的管網基礎設施，而我國就與之不同。我國天然氣自給能力有限，對外依存度還在逐年增長（2022年是個例外），而煤炭相對豐富。出于避險和安全考慮，未來有必要發展以煤電、氣電為基礎的強大的電力調峰系統，以更好地從容量和地區分布上匹配可再生能源系統。當然這其中需要具體情況具體分析，因地制宜。

發達儲能系統跟進

從目前各國主要實踐情況看，抽水儲能是主要的儲能手段，其次是正在發展中的電池儲能、儲熱、電燃料貯存。抽水儲能從技術層面看相對穩定且具有規模優勢，技術也相對成熟，其他的儲能形式目前多處于示范或實驗室階段。儲能自身的短板在于即便是相對穩定的抽水儲能也時常受到氣候干旱的影響，最近國內某地就出現因為干旱導致水電供應不足、同時儲能受影響而需要借助于煤電保供的案例。

即便如此，儲能也還是需要大力發展，畢竟能源產供儲銷系統中的“儲”是不可或缺的重要環節之一。儲能系統目前從發展趨勢看也在不斷改進效率、方式以提升自給能力，其中電力系統與電動汽車、氫能的耦合增強自身靈活性的探討和相關科技工作一直在加快推進。

需求側積極響應

2022 年受俄烏沖突影響歐洲能源再次出現緊缺現象。為確保能源供應穩定安全，歐洲各國一方面開辟新的能源進口渠道，增強油氣儲備能力；另一方面加強全社會節能管理以有效降低能源消耗強度。節能管理其實就是需求側響應的一種。從實施情況看，在需求側響應、供給側改革等多種措施的共同作用下，歐洲2022 年較為成功地化解了俄油氣供應下降帶來的風險和沖擊，并逐漸固化了在逆境中開辟的新的能源通道。

引申而言，未來高比例可再生能源系統若有相應的需求側管理響應，在短缺時節能，在富足時通過各類主體適度加快生產經營或生活方式節奏和進程帶動能源消費以優化生產和生活行為。電力系統穩定性在此管理之下會進一步提升，全社會生產方式也不會受到實質性影響。

技術創新預防系統波動

首先是提升可再生能源發電預測精度。可再生能源供應能力與自然條件變化密切相關，波動性是其常態。對其進行預測分析和預判以及對應制定有效的應對措施是化解能源供應風險、保持電網及電力供應的重中之重。為此能源系統有必要聯合氣象與地質部門共同開展影響風力、太陽能、水力供應的重大影響因素研究，加強氣象預判，通過科學方法對新能源生產實現精準調控。

其次是加強云計算、大數據技術在整個電力系統的應用，為電力系統實現在系統內部高效資源配置提供技術支撐。目前，國內出現的棄風、棄光與電力短缺同時存在的現象一方面由基礎設施不足所致，另一方面也與電網調度管理的預判、應急、謀劃統籌的能力不足有關。

價格機制引導資源流動

如果說上述手段及措施是加強高比例可再生能源系統的硬件建設，不可或缺；那么價格引導就是“軟件”，同樣不可或缺。就目前的發展趨勢看，價格引導機制首先要形成發現價格的平臺，多以交易中心形式表現，全國可以考慮因地制宜在有條件的地方多建一些交易中心，引導全國范圍的電力期貨及現貨交易。在國內要實現價格引導電力合理流動的另一前提條件是要打破地方保護主義下條條框框的束縛。

此外，從過去幾年國內外的實踐情況看，僅有價格機制引導資源流動還不夠，還需要防止市場失靈。如果能源價格因短缺出現類似美國得州大停電時期的數十美元一度電的“天價”，那一定是消費者所不能容忍的，也不是政策制定的初衷。若要預防其出現，就需要有諸如最高限價政策的兜底保障機制。這是我們建設高比例可再生能源電力系統進程中最應該關注且思考的海外前車之鑒。

責任編輯：周志霞