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中國電力圓桌：統(tǒng)籌、創(chuàng)新，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)

來源：中國電力新聞網(wǎng) 時間：2021-08-19 15:29

　　我國提出二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)性變革。落實雙碳目標(biāo)，電力行業(yè)責(zé)任重大，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)已成為時代使命。

　　近日，“中國電力圓桌”2021年年中會議在京舉辦，主題為“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)”。會議由中國能源研究會主辦、中國能源研究會能源政策研究中心承辦，“中國電力圓桌”成員就新型電力系統(tǒng)的定位、特征、面臨的挑戰(zhàn)展開探討，就如何科學(xué)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)建言獻(xiàn)策。

　　一、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨復(fù)雜挑戰(zhàn)

　　1.以新能源為主體將對現(xiàn)行電力系統(tǒng)帶來挑戰(zhàn)

　　“能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主要途徑。能源生產(chǎn)側(cè)，清潔能源替代化石能源，能源消費(fèi)側(cè)，推動電能替代以降低社會整體碳排放，因此電力行業(yè)是實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主戰(zhàn)場?！敝袊こ淘涸菏抗鶆Σㄔ陂_篇報告中指出。

　　構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是實現(xiàn)“3060”目標(biāo)的必然選擇。中國能源研究會副理事長兼秘書長、國家電網(wǎng)一級顧問孫正運(yùn)認(rèn)為，新型電力系統(tǒng)的核心特征是新能源成為電力供應(yīng)主體，通過新型電力系統(tǒng)實現(xiàn)能源生產(chǎn)側(cè)清潔替代，消費(fèi)側(cè)電能替代，以電為中心，清潔高效為方向，構(gòu)建清潔低碳、資源靈活配置、數(shù)智融合的能源體系。

　　新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性和波動性特點，大規(guī)模并網(wǎng)將給電力系統(tǒng)實時平衡帶來復(fù)雜挑戰(zhàn)?！半娔艿纳a(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)換和消費(fèi)在瞬間完成，傳統(tǒng)的電力技術(shù)手段難以應(yīng)對新能源的間斷性、波動性、隨機(jī)性，以及電力電子化帶來的轉(zhuǎn)動慣量降低。”孫正運(yùn)指出。

　　郭劍波也分析了新能源特性帶來的充裕性挑戰(zhàn)，包括：功率波動大、預(yù)測難，對系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提出更高要求；長時間高出力，給系統(tǒng)安全和儲能技術(shù)帶來挑戰(zhàn)；長時間低出力，給供電保障帶來挑戰(zhàn)；電力電量不確定性大，增加系統(tǒng)規(guī)劃難度；尖峰出力功率大、電量小，全額消納代價大。

　　2.以問題為導(dǎo)向破解“矛盾三角”

　　構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，是革命性、系統(tǒng)性工程，要以系統(tǒng)性、整體性、協(xié)同性破解“矛盾三角”，滿足新能源開發(fā)利用、經(jīng)濟(jì)社會用電需求以及綜合用能成本等綜合性目標(biāo)。

　　新能源利用小時數(shù)遠(yuǎn)低于負(fù)荷利用小時數(shù)，新能源要獲得高電量占比需要數(shù)倍于負(fù)荷的裝機(jī)容量。郭劍波指出，“新能源資源不確定性、設(shè)備低抗擾弱支撐性導(dǎo)致安全問題突出，在一段時間內(nèi)，為解決安全問題需要加大投資、增加運(yùn)行成本，使得經(jīng)濟(jì)問題突出。為破解環(huán)境-安全-經(jīng)濟(jì)‘矛盾三角’，需要在運(yùn)行調(diào)控機(jī)制、電價市場機(jī)制、政策法規(guī)機(jī)制方面進(jìn)行創(chuàng)新，通過構(gòu)建新型電力系統(tǒng)加以協(xié)調(diào)解決?！?/span>

　　以問題為導(dǎo)向，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中探討破解“矛盾三角”。中國能源研究會監(jiān)事長韓水提出要解決三方面問題。第一是安全性，即電網(wǎng)運(yùn)行安全，因為新能源占比不同，電網(wǎng)運(yùn)行方式將隨之發(fā)生變化。第二是可靠性，主要是保證供電穩(wěn)定，新能源的隨機(jī)性和不確定性會影響電力的供應(yīng)保障。第三是經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)提高系統(tǒng)整體效率，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)化和比較。

　　二、保障電力安全可靠供應(yīng)為底線

　　確保電力安全可靠供應(yīng)，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)必須堅守的底線。與會專家提出，要從源網(wǎng)荷儲多角度提升系統(tǒng)靈活性，充分保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

　　1.儲能是支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要舉措

　　日前，國家發(fā)展改革委、國家能源局正式發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》。文件明確，將發(fā)展新型儲能作為提升能源電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、綜合效率和安全保障能力，支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要舉措。

　　構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，首先要保證能源供應(yīng)，保證能源安全。大力發(fā)展新能源，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定的關(guān)鍵是什么？中國能源研究會特邀副理事長、中國大唐集團(tuán)公司原董事長陳進(jìn)行認(rèn)為，“電力系統(tǒng)的儲能基礎(chǔ)，是下一步發(fā)展的關(guān)鍵。儲能技術(shù)能不能發(fā)展快、發(fā)展好，是決定新能源能不能成為供應(yīng)主體、能不能持續(xù)健康發(fā)展的重要因素，這方面要重點研究?！?/span>

　　儲能是建設(shè)新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵。中國工程院院士江億認(rèn)為，“新型電力系統(tǒng)一定是相互協(xié)同的，現(xiàn)在是源隨荷定，將來可能變成荷隨源定。儲能是最大的關(guān)鍵，尤其是分布式儲能，而分布式儲能最好的資源是電動汽車?！?/span>

　　電源側(cè)的變革對于新型電力系統(tǒng)至關(guān)重要。韓水建議，在發(fā)電側(cè)解決新能源的不確定性問題，增加系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和適應(yīng)能力?？膳鋫涠喾N形式的儲能，包括電化學(xué)儲能、物理儲能等。新型儲能主要適應(yīng)電網(wǎng)需求，如毫秒級響應(yīng)，秒級到分鐘級的響應(yīng)，小時級甚至更長時間周期的響應(yīng)。適應(yīng)不同響應(yīng)方式的儲能應(yīng)是今后研究的方向之一。

　　2.構(gòu)建與新興業(yè)態(tài)相適應(yīng)的新型電力系統(tǒng)

　　新能源大規(guī)模發(fā)展后，電力系統(tǒng)將增加無數(shù)個電源變量，數(shù)量多、規(guī)模小、隨機(jī)性強(qiáng)的新能源機(jī)組個體給電網(wǎng)調(diào)度模式帶來很大壓力。

　　三峽科技公司董事長江冰提出配網(wǎng)有源化的觀點。他認(rèn)為，隨著分布式電源、可中斷負(fù)荷等的發(fā)展，配電網(wǎng)逐漸呈現(xiàn)有源化特征，有源配電網(wǎng)將成為配電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)模式。要以配網(wǎng)有源化促進(jìn)局域電網(wǎng)的自平衡。

　　對于有源配網(wǎng)，中國能源研究會學(xué)術(shù)顧問、國家發(fā)展改革委能源研究會原所長周大地也建議，“放開有源電網(wǎng)，要求可再生能源自己解決問題，把配套價格政策調(diào)整起來，是不錯的方向性設(shè)計。要由下而上，由局部分布式電源到區(qū)域再到更大范圍，來實現(xiàn)電力體制改革?！?/span>

　　新型電力供需模式孕育新型電力生態(tài)。孫正運(yùn)認(rèn)為，未來電力在能源結(jié)構(gòu)中的占比將不斷提高、能源支柱定位不斷加強(qiáng)，將會形成以電網(wǎng)為樞紐平臺的綜合能源系統(tǒng)，電、熱、冷、氣等能源深度耦合，工業(yè)、交通、建筑的電能替代，將實現(xiàn)多類型能源轉(zhuǎn)化與互補(bǔ)，以及多種儲能設(shè)備、用能負(fù)荷，乃至于多系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)配合，以提高能源系統(tǒng)的安全性、靈活性和綜合利用效率。

　　孫正運(yùn)進(jìn)一步建議，必須將數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)電力技術(shù)深度融合，通過“大云物移智鏈”等現(xiàn)代信息技術(shù)和通信技術(shù)，統(tǒng)籌源網(wǎng)荷儲資源。他還以案例形式介紹了國家電網(wǎng)數(shù)字化平臺的成效。

　　要構(gòu)建與新興業(yè)態(tài)相適應(yīng)的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行新機(jī)制。中國能源研究會特邀副理事長、原中國電力投資集團(tuán)總經(jīng)理陸啟洲提出，新型電力系統(tǒng)要采用大量的數(shù)字化和人工智能控制技術(shù)，適宜進(jìn)行大量的前期研究，建議高校及研究機(jī)構(gòu)提前做一些技術(shù)理論性研究。

　　3.圍繞安全可靠供應(yīng)拓寬思維方式

　　“達(dá)峰的前提是，我們要首先保證電力安全。任何情況下都要堅定不移保證電力安全供應(yīng)，不能影響可持續(xù)發(fā)展和競爭能力。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會常務(wù)副理事長楊昆認(rèn)為，目前激進(jìn)的“運(yùn)動式減碳”，需要糾偏。

　　換種思維看電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。中國能源研究會副理事長王禹民指出當(dāng)前最主要的兩點任務(wù)：一是要把能源供應(yīng)和電力供應(yīng)放在首位。避免電力生產(chǎn)供應(yīng)發(fā)生重特大事故、電力設(shè)施大范圍破壞、電力供應(yīng)持續(xù)危機(jī)等各類突發(fā)事件引起大面積停電。二是新型電力系統(tǒng)要縮小大面積停電的可能性，由“大安全”觀念轉(zhuǎn)換成“小安全”，以局部安全保障系統(tǒng)整體安全的方式，化解安全性和經(jīng)濟(jì)性矛盾。大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行挑戰(zhàn)巨大，常規(guī)機(jī)組旋轉(zhuǎn)備用容量需求大，經(jīng)濟(jì)性難以計算。在未來分布式電源、微網(wǎng)、儲能等深度發(fā)展的電力系統(tǒng)中，應(yīng)創(chuàng)新思維方式，科學(xué)統(tǒng)籌局部和系統(tǒng)的安全保障。

　　新型電力系統(tǒng)呼喚新型用能文化。江億提出，電動汽車是最便捷經(jīng)濟(jì)的分布式儲能資源。新型電力系統(tǒng)需要新型用電文化，靠需求側(cè)來適應(yīng)電源側(cè)的不確定性。可建立起需求側(cè)響應(yīng)的用電模式，形成新的用電文化，慢慢跟新系統(tǒng)相適應(yīng)。

　　三、做好頂層設(shè)計和多方創(chuàng)新突破

　　構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，既要在宏觀層面做好頂層設(shè)計、統(tǒng)籌規(guī)劃，也要在體制機(jī)制的適應(yīng)性方面不斷完善、創(chuàng)新。

　　1.做好頂層設(shè)計與統(tǒng)籌規(guī)劃

　　系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，規(guī)劃先行。要做好新型電力系統(tǒng)建設(shè)的頂層設(shè)計和系統(tǒng)規(guī)劃，要深入研究論證，明確中長期戰(zhàn)略方向、發(fā)展思路和實施路徑。

　　中國能源研究會特邀副理事長、南方電網(wǎng)公司原總經(jīng)理鐘俊認(rèn)為，“3060”目標(biāo)對整個能源系統(tǒng)是很大挑戰(zhàn)，目前尚缺少統(tǒng)籌安排和總體規(guī)劃。除了電力本身的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整以外，還需要統(tǒng)籌考慮需求側(cè)問題，單位能耗下降指標(biāo)也非常關(guān)鍵。

　　“統(tǒng)一的頂層規(guī)劃很重要，需要尋找電網(wǎng)安全與電源供應(yīng)間的平衡點?！敝袊茉囱芯繒匮崩硎麻L、中國華電集團(tuán)公司原副總經(jīng)理陳建華分析稱，“新能源發(fā)展迅速，但綜合層面看，整個發(fā)電系統(tǒng)效率有所下降?；痣娎眯r降低，同時政策沒有配套，上半年火電行業(yè)虧損，電力綜合效率是降低的。新型電力系統(tǒng)建設(shè)中，保證供應(yīng)安全非常關(guān)鍵?！?/span>

　　2.以創(chuàng)新破除難點堵點

　　構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，須以改革創(chuàng)新突破難點堵點。不僅要在技術(shù)層面做好關(guān)鍵核心技術(shù)突破，也要從體制機(jī)制、理念等方面做好政策創(chuàng)新的引導(dǎo)。

　　實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)和保障，韓水將其歸納為“雙創(chuàng)新一參與一保障”?！半p創(chuàng)新”首先是體制創(chuàng)新，這是建設(shè)新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，要進(jìn)一步深化體制機(jī)制及電力市場化改革。其次是技術(shù)創(chuàng)新，包括儲能、新能源發(fā)電、碳捕捉、數(shù)字化、人工智能等技術(shù)?！耙粎⑴c”即全社會參與，包括國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變、節(jié)能提效等。“一保障”指政策保障，首要是價格機(jī)制的保障，如電氣化、新能源消納、分布式電源建設(shè)、微電網(wǎng)建設(shè)等都要靠合理的價格機(jī)制來保障。

　　中國能源研究會學(xué)術(shù)顧問吳吟認(rèn)為，除了政策、技術(shù)創(chuàng)新，新型電力系統(tǒng)還需要理念和體制的創(chuàng)新。他進(jìn)一步補(bǔ)充：“構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，是復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，必須進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化、全局優(yōu)化和持續(xù)優(yōu)化。”

　　四、新型電力系統(tǒng)是統(tǒng)籌推進(jìn)的長期過程

　　到2030年，我國非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右，風(fēng)電和太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上。我國能源轉(zhuǎn)型變革戰(zhàn)略方向已定，能源領(lǐng)域碳達(dá)峰行動將加快實施，可再生能源將迎來大規(guī)模、高比例發(fā)展。

　　但新能源“大裝機(jī)、小電量”特點突出。中國電力企業(yè)聯(lián)合會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，今年上半年，我國全口徑非化石能源發(fā)電裝機(jī)占總裝機(jī)容量比重為45.4%，而發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個占比。電力行業(yè)減碳、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需要統(tǒng)籌優(yōu)化發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)，需要以系統(tǒng)化思維不斷創(chuàng)新突破。

　　史玉波理事長在會議總結(jié)發(fā)言中指出，需要以長期視角看待碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)。新型電力系統(tǒng)建設(shè)是一個逐步適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的長期過程，需要有頂層設(shè)計、總體謀劃，要不斷探索、循序漸進(jìn)。

　　他還建議，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，要保證供應(yīng)側(cè)、輸送側(cè)、消費(fèi)側(cè)的整體安全。系統(tǒng)創(chuàng)新、體制創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、理念創(chuàng)新是有機(jī)整體，在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中缺一不可。需要融入現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)，利用數(shù)字技術(shù)、5G通信技術(shù)等構(gòu)建新型智慧型電力系統(tǒng)，使其能夠靈活自適應(yīng)地保證整個電力系統(tǒng)的安全可靠。（崔曉利）

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