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『能源“十四五”系列报道』专访国网能源院专家,问道碳中和目标指引下能源行业该如何行动?

日期:2020-12-18    来源:国际能源网  作者:亮子

能源资讯中心

2020
12/18
19:32
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关键词: 十四五 碳中和 煤电装机 碳达峰

十四五”即将到来之际,恰逢我国提出碳达峰碳中和目标,“十四五”期间能源结构将进一步进行调整。针对我国当前的用电需求和低碳减排的使命,我国在“十四五”期间该如何发展不同的能源类型。国际能源网记者采访了国网能源研究院有限公司副总工程师兼企业战略研究所所长马莉、能源战略与规划研究所副所长刘俊,他们针对“十四五”期间我国能源发展做出了相应的分析。

国际能源网:根据碳达峰和碳中和的目标您认为“十四五”能源规划会作出怎样的调整,尤其是对于煤电装机的规划,怎样调整比较合理?

刘俊

国网能源研究院能源战略与规划研究所副所长

刘俊:在碳达峰和碳中和的目标下,关于风电、太阳能发电等新能源发展的考虑应该是“十四五”能源规划的核心内容之一,发展规模还在论证中,但大规模发展的总体趋势是基本明确的。

面对未来大规模新能源发展,不应仅局限于推动新能源“量”的增长,需要坚持系统观念,统筹发展和安全,充分认识到新能源的利用成本上升、对灵活调节能力的要求和对电力系统安全的影响等方面,更加注重新能源的发展质量。

煤电在“十四五”及较长一段时期内,仍是我国电力系统的托底保障电源,煤电高质量发展要走清洁、高效和灵活的道路,引导煤电从电量供应主体逐步转向容量供应主体,持续减少碳排放。煤电发展要守住安全底线、合理控制增量、优化煤电存量,优先就地、就近布局,保障电力供应和系统安全。

国际能源网:“十四五”期间,风电、光伏对于新增电力的替代可以做到什么程度,水电、核电是否有机会替代一部分煤电?成为基荷能源?

刘俊:新能源能够为电力系统平衡提供电量,但对电力的贡献度相对较低,夏季负荷高峰时段易出现“极热无风、晚峰无光”的情况,需要通过持续提升新能源出力预测水平,引导用户参与需求侧响应,同步建设能够提供有效容量的火电、抽蓄及电化学储能等综合措施,保障系统电力电量平衡。

水电、核电是能够替代部分煤电的基荷电源,且核电基本都靠近负荷中心,宜就近消纳,但因核电工程建设周期相对长。目前已经充分考虑了在建水电、核电在“十四五”的投产时间,并纳入了系统平衡。因水电、核电工程建设周期相对长,“十四五”期间新开工的水电、核电基本只能在“十五五”投产,难以参与“十四五”的平衡。

国际能源网:现在有两种观点针锋相对,一种认为“十四五”期间,我国减少煤电新增装机,另一种观点认为煤电依然要作为能源尤其是电源供应的主力,需要保证装机量。因为新能源装机如果占比增长过快,会让电网难以安全稳定运行。对此您怎么看?

刘俊:从“十四五”及中长期来看,我国各省区仍有较大的电力需求增长,而且电力负荷晚高峰特性日益显著。考虑到新能源发电出力的波动性和受端地区支撑电源“空心化”,为保障电力可靠供应和安全稳定运行,要加大需求侧响应力度,减少尖峰负荷需求,通过改善负荷特性,尽可能跟踪新能源出力变化。

同时,需持续提升新能源功率预测水平,引导新能源最大限度参与系统平衡;部分地区还需就地就近布局一批能够提供有效容量的火电、抽蓄及电化学储能,发挥保供应和保安全的双重作用。

从碳排放的角度来看,煤电装机容量的增长并不意味着必然带来碳排放的增长,与碳排放直接相关的是煤电发电量。因此,需要统筹煤电装机规模与煤电发电量,合理控制煤电发电量,保持一定煤电装机规模的增长。通过制定政策机制和加强市场建设,推动煤电更多地参与系统调节,接纳更大规模新能源并网。

国际能源网:有一种观点,希望重启小型水电,或者说是小型水电像煤电那样实现等量替代,您认为此举是否可行?

刘俊:我国待开发的水电资源主要集中在西南地区,考虑到生态环保等因素,小水电的开发在“十三五”期间有所放缓,未来加快发展的可能性还有待政策进一步明确。小水电多为径流式水电站,调节能力较差,较难具备类似煤电的灵活调节功能。

国际能源网:“十四五”期间,综合能源服务和清洁能源消纳之间是否会有一些关联,清洁能源大规模新增装机的情况下,综合能源服务可以为其提供哪些服务?

马莉

国网能源研究院有限公司

副总工程师兼企业战略研究所所长

马莉:综合能源服务有利于提高能源生产和利用效率,降低单位GDP能耗,并且通过能源互联网,大幅提升清洁能源的利用效率,从而缓解中国对于化石能源的依赖,为能源低碳转型提供切实可行的落地方式。

在清洁能源大规模新增装机的情况下,综合能源服务可通过提供多能互补、需求响应等服务,在合理可行的商业模式下充分发挥需求侧的互动调节作用,应对风电、光伏等清洁能源的随机性和波动性。

国际能源网:怎么看待像德国这样的可再生能源占比超过五成的国家的电网运行状态?我们的电网是否有相应的对标国家,或者说我们国家的可再生能源发电占比是否可以超过像德国这样的国家?

马莉:德国是作为绿色转型的先行者之一。近年来不断通过各项政策法规、补贴保障和市场机制的共同作用,推动可再生能源的快速发展。但是在这过程中,虽然也带来诸如居民电价提升等部分问题,但总体上有效实现了电网的低碳清洁化。

由于我国与德国的资源禀赋及分布情况,电力系统中电源、电网结构及灵活调节资源不同,同时加之我国对国家能源安全的高度重视,面临的政治因素、周边国家的能源条件等因素,在当前的能源技术条件下,对于我国不同省的可再生能源发电占比问题,应按照各省资源禀赋、电源和电网结构等实际情况,以电力系统的安全性保障为前提,稳妥推进,逐步实现能源的低碳化转型。

国际能源网:青海省近年来可再生能源发展迅速,甚至已经开展一些纯绿电15天之类的示范活动,像青海这样的纯绿电的示范,是否可以推广,在其他省市开展类似的活动?未来纯绿电的模式是否能成为主流的模式?为什么?

马莉:2017年6月、2018年6月和2019年6月,国网公司组织青海全省分别连续7天、9天和15天全部以水、风、光等清洁能源供电,即“绿电7日”“绿电9日”和“绿电15日”。

青海能够实现纯绿电的示范,一是离不开水电、太阳能和风电资源丰富的资源禀赋;二是离不开坚强的智能电网建设,智能电网建设有力推动能源基地集约开发和规模外送,将青海的绿电资源在全国范围内进行消纳。

由于我国其他省份大都不具备青海省的这两个条件,离真正实现在其他省市推广还有一定的距离。未来,绿电占电能消费的比例将逐年提高,但由于目前还无法完全解决风电、光伏出力的随机性和波动性影响,短时间内还无法达到纯绿电的模式,未来还需随着技术条件的不断进步,逐步推进并最终实现纯绿电模式成为主流模式的目标。

国际能源网:对于未来实现碳中和目标能源电力企业应该采取什么的措施?电网对于未来大规模的风电、光伏接入应该做什么样的准备?

马莉:近日,习近平总书记在气候雄心峰会上发表重要讲话,倡议开创合作共赢的气候治理新局面,宣布到2030年,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦时以上。为支撑适应如此大规模新能源发展,能源电力企业首先在技术上要进行创新,多措并举提升系统灵活调节能力。

从发展方向来看,在电源侧激发多元的协同调节潜能,在电网侧实现更加灵活优化的运行方式,在负荷侧推动需求响应常态化,在储能侧引导各类储能资源参与系统调节。同时探索打破系统边界,发展一定规模的电制氢,强化电热耦合运行。

从具体路径来看,未来随着风电、光伏的大规模并网,可再生能源占总电能消耗的占比越来越高。针对这一情形,电网应通过源荷侧的广泛调节,提升对风电、光伏的消纳能力。在电源侧,加强传统火电机组的灵活性改造,提升调峰调频能力,由提供电能向提供电力转变;在负荷侧,提升需求响应能力,帮助系统应对风电、光伏新能源的波动性和随机性。同时,大规模的风电、光伏接入也倒逼电网提升其技术创新和管理创新能力,积极打造坚强智能电网,充分挖掘消纳潜力,为电网消纳高比例清洁能源创造积极条件。另外,随着储能技术的快速发展,尤其是成本的逐年降低,未来也将成为消纳风电、光伏的重要手段。

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