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杨昆:把握经济发展规律 构建新型电力系统

日期:2022-10-17    来源:中国电力报  作者:杨昆

能源资讯中心

2022
10/17
09:59
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关键词: 新型电力系统 源网荷储 储能技术

面对百年变局和世纪疫情相互叠加、世界进入新的动荡变革期的复杂局面,面对世所罕见、史所罕见的风险挑战,以习近平同志为核心的党中央,统筹国内国际两个大局,统筹疫情防控和经济社会发展,团结带领全党全国各族人民自信自强、迎难而上,如期打赢脱贫攻坚战,如期全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标,开启了全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军新征程。习近平总书记在领导党和人民应变局、开新局的伟大实践中,坚持解放思想、实事求是、守正创新,提出了一系列原创性的治国理政新理念新思想新战略,为我们立足新发展阶段、把握发展规律、贯彻新发展理念、构建新发展格局打开了“思想之窗”,为能源电力行业高质量可持续发展提供了方向指引。

非凡十年电力发展成就辉煌

党的十八大以来,我国能源电力行业高举中国特色社会主义伟大旗帜,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深刻领悟“两个确立”的决定性意义,增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”,紧紧围绕党和国家工作大局,深入贯彻“四个革命、一个合作”能源安全新战略和“双碳”部署,全面落实党中央、国务院决策,克服前所未有的困难,全力以赴提升能源电力安全稳定保障能力,取得了非凡的成效。截至2022年8月,全国发电装机容量达到24.7亿千瓦,2022年1~8月份全社会用电量达到5.8万亿千瓦时。我国电网网架结构不断完善,电源建设蹄疾步稳,能源绿色低碳转型稳步推进,在坚守民生用电底线的同时,先后完成多项应急保障和重大活动保电任务,优质高效地践行了“人民电业为人民”的承诺。

党的十八大以来,我国能源电力发展格局发生深刻变化。一是电力高质量服务民生,能源发展电气化特征愈加显现。全社会生产消费电气化水平持续提升,电力企业全力服务经济社会发展,持续提升“获得电力”服务水平,电能占终端能源消费比重超过28%,电气化水平位居国际前列。二是加快清洁低碳转型,非化石能源发电装机首次超过煤电。2021年底,全国全口径非化石能源发电装机容量11.2亿千瓦,占总装机容量的47.0%,历史上首次超过煤电装机比重。截至2022年8月,我国非化石能源发电装机容量已达11.9亿千瓦,其中光伏发电并网装机容量3.5亿千瓦,风电并网装机容量3.4亿千瓦,均稳居全球第一。

正确理解能源电力深刻变革

习近平总书记指出,我国进入新发展阶段,是中华民族伟大复兴历史进程的大跨越。构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局,是根据我国发展阶段、环境、条件变化,特别是基于我国比较优势变化,审时度势作出的重大决策,也是适应我国发展新阶段要求、塑造国际合作和竞争新优势的必然选择。未来一个时期,我国国内市场主导经济循环的特征会更加明显,经济增长的内需潜力会不断释放。

加快构建适应新能源占比逐步提高的新型电力系统,是以习近平同志为核心的党中央立足新发展阶段,着眼加强生态文明建设、保障国家能源安全、实现可持续发展作出的重大部署,对我国能源电力转型发展具有重要的指导意义。一是指明了能源电力行业服务“双碳”目标的核心任务。能源行业碳排放占全国总量的80%以上,电力行业碳排放在能源行业中的占比超过40%。实现“双碳”目标,能源是主战场,电力是主力军。加快构建新型电力系统,极大地增强了能源电力行业加快转型升级的信心和决心。二是指明了能源电力创新突破的努力方向。近年来,电力电子技术、数字技术和储能技术在能源电力系统日益广泛应用,低碳能源技术、先进输电技术和先进信息通信技术、网络技术、控制技术深度融合,推动传统电力系统正在向高度数字化、清洁化、智慧化的方向演进。构建新型电力系统,有利于凝聚行业共识,促进协同发展,破解能源转型技术难题,抢占行业发展制高点,提升我国电力产业链现代化、自主化水平。三是指明了能源电力行业高质量发展的必由之路。随着经济发展、社会进步和能源转型,电力的应用领域不断拓展,电力服务需求和消费理念日益多元化、个性化、低碳化,电力行业的新产业、新业态、新模式也正在不断涌现。构建新型电力系统,将为供需精准对接、满足能源需求、挖掘潜在价值、降低社会能耗、促进产业升级,提供强有力的平台支撑,为服务构建新发展格局作出积极贡献。

构建新型电力系统的内涵是在能源供给侧构建多元化清洁能源供应体系,为我国能源安全和经济发展夯实基础。具体而言,就是在能源供给革命方面,新型电力系统将以新能源深度替代化石能源的使用,建立以电为主体的多元能源供应体系,保障能源供应安全;在能源消费革命方面,新型电力系统将通过电能替代实现能源消费高度电气化,提高用能效率、控制能源消费总量,加快形成清洁低碳和节能型社会;在能源技术革命方面,新能源发电广泛替代常规电源,深刻改变电力系统技术基础,全面促进电力技术创新、产业创新、商业模式创新,催生产业升级的新增长点;在能源体制革命方面,构建新型电力系统将是一项长期的系统性工程,现有电力结构、发展模式、利益格局均面临革命性变化,要求全面深化电力体制改革,进一步发挥市场在能源清洁低碳转型与资源配置中的决定性作用;在能源国际合作方面,我国已成为全球最大的可再生能源市场和设备制造国,新型电力系统的建设将更加有力推动我国可再生能源技术、装备和服务“走出去”,为全球绿色低碳发展、打造能源命运共同体贡献中国力量、中国智慧、中国方案。

准确把握新型电力系统建设方向

电力系统是由发输变配用各领域、源网荷储各环节、技术体制各层面紧密耦合形成的有机整体。新型电力系统是在传统电力系统基础上,顺应碳达峰碳中和要求的系统高级形态,是以新能源发电为主体,以多元协调、广域互联、源网荷储全环节灵活性资源为支撑,具有交直混联和微电网并存的电网形态,应用先进电力电子技术与新一代数字信息技术,依托统一电力市场,实现能源资源大范围优化配置的基础平台。新型电力系统具有绿色低碳、柔性灵活、互动融合、智能高效、安全稳定的显著特征。

新型电力系统各方面要素的变化,对未来电网的物理形态和技术特征提出了新的要求,其物质基础和技术基础将持续变化,主要表现在:一是电力生产结构将发生深刻变化。新型电力系统的一次能源供应主体将由稳定可控的煤、气、水等常规能源转向风能、太阳能等新能源。此类能源的随机、波动、间歇特性,导致电源出力引入高度不确定性。二是电力系统技术基础发生深刻变化。传统电力系统以机电-电磁耦合作用实现同步运行,新能源机组通过静止式电力电子装置并网,依赖锁相环等控制机制实现同步,同步运行机理由物理特性主导转向人为控制算法主导。三是电力系统控制基础发生深刻变化。传统电力系统的控制对象是同质化大容量常规发电机组,具有连续调节和控制能力,适宜于采用集中控制模式;新能源发电机组单机容量小、数量众多、布点分散、特性多样,电力电子设备宜采用基于快速切换的离散控制,使得新型电力系统控制模式发生根本性改变。

电力系统是一个发用电实时平衡的系统,新能源发电的固有特性,使得电力平衡保障难度加大、电网安全运行风险加大。在这种情况下,供需双侧不确定性增加,将导致电网运行状态可预见性降低,给系统稳定和安全供应带来严峻的挑战。在未来新型电力系统中,系统控制原理或将发生根本性变化,迫切需要新理论、新方法、新材料与新设备的支撑。因此,必须以科技创新为引领,推进控制技术的创新和运行控制模式的创新,为新型电力系统发展提供源源不断的内生动力。直面问题、迎难而上,攻克新型电力系统稳定控制难题,保障新型电力系统的平稳转型与安全优质运行,是时代赋予电力行业的神圣职责与使命,也是电力系统全面转型升级的重大历史机遇。

构建新型电力系统是极具挑战性、开创性的系统工程。中电联作为立足于电力行业、服务经济社会发展全局的行业性组织,将牢记时代责任,把握经济发展规律,围绕“三化四优”发展重点,充分发挥桥梁纽带作用,不断强化服务宗旨,积极协同政府和能源电力行业企业,统筹做好以下四个方面的持续深化研究,以实际行动迎接党的二十大的胜利召开。

一是做好顶层设计,绘就构建新型电力系统路线图。能源电力行业具有技术资金密集的特点,存量系统庞大,转型不能“急刹车”“急转弯”,应持续深化电力体制改革,系统性做好体制机制和技术路线研究,区分轻重缓急,制定研究路线图。重点挖掘先进成熟技术潜力,支撑新能源快速发展,同时集中科研力量开展关键基础理论、颠覆性技术攻关,为未来构建新型电力系统做好技术储备。

二是做好成本分析,研究确定科学合理的电价机制。能源电力是国民经济的重要基础行业,电力价格的变化对经济社会发展影响巨大。新型电力系统的构建是对传统电力系统的全方位变革,会带来一定的转型成本,必然会传导到电力价格中去。必须算好转型经济账,科学设计市场价格计算模式,全面分析新能源大规模发展带来的系统成本问题,以节约能源为导向,合理构建电力价格形成及成本疏导机制,抑制不合理的能源消费,推动能源转型和节能提效。

三是发挥市场作用,推进建立协同创新发展机制。构建新型电力系统将催生大量新技术、新业态,未来发电侧、电网侧、用电侧均将出现全新生态图景。电网是电力系统的中枢环节,电网企业在构建新型电力系统的过程中将扮演极为重要的角色,应当加快建设跨省跨区输电通道,建设大电网、构建大市场,并同步加强送受端交流电网、扩大联网规模以承载跨区大规模输电需求。发展现代智慧配电网,提升城乡配电网电气化高承载力,推动分布式微电网建设,促进多元化源荷即插即用与分布式新能源的就地消纳。同时,强化源网荷储协调发展,保障新能源高效利用。推动合理安排新能源发展规模、布局和时序,促进新能源与电网、新能源与灵活调节电源协调发展。

四是推进自主创新,协调开展关键技术装备攻关。坚持企业与政府、高校、产业上下游协同,联合打造“政产学研用”深度融合科技创新体系,加强新型电力系统供需平衡理论、“双高”电力系统过渡过程及稳定性认知分析理论等基础理论研究,集中突破新型电力系统运行控制等关键技术以及大规模储能等颠覆性技术,合力攻关核心技术装备,推进科技示范工程建设,全面提升国产电工电气技术装备水平。

(杨昆 中国电力企业联合会党委书记、常务副理事长)

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