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對新型電力系統(tǒng)“新”在哪里的再認(rèn)識

中國電力企業(yè)管理發(fā)布時間:2022-08-23 14:03:33  作者:尹明 黃少中

  構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是中央結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展情況,從實現(xiàn)能源電力清潔低碳轉(zhuǎn)型的角度提出的重大戰(zhàn)略任務(wù),是“雙碳”背景下能源轉(zhuǎn)型的重大時代背景和歷史使命。新型電力系統(tǒng)到底“新”在哪里?不同的專家學(xué)者各有看法和解讀,筆者認(rèn)為至少新在以下四個方面。

  新形勢

  任何重大戰(zhàn)略的制定和出現(xiàn)都與其特定的時代背景和具體的國內(nèi)外形勢緊密聯(lián)系。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)也不例外。

  一是減排降碳、應(yīng)對氣候變化已成為全球的高度共識。這種共識主要體現(xiàn)為聯(lián)合國倡導(dǎo)的氣候變化國際公約或議程,已經(jīng)得到了世界大部分國家的認(rèn)同和接受。目前《巴黎氣候變化協(xié)定》的締約方已近200個,既包括歐美發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體,也包括大量發(fā)展中和欠發(fā)達(dá)國家。這種共識已超越國家的發(fā)展階段、宗教信仰、意識形態(tài)劃界,近乎成為判斷國家、企業(yè)和個人行為是否為“善”的重要標(biāo)準(zhǔn)。中國是全球最大的二氧化碳排放體,年排放量占全球三成左右,同時,中國人均二氧化碳排放量也已超過世界平均水平。因此,中國在碳排放方面,既要面臨來自于碳排放總量低而人均排放量高的發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的壓力,又要面對碳排放總量和人均排放量都低的其他發(fā)展中、欠發(fā)達(dá)國家,特別是小島嶼國家的壓力。

  二是新一輪經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展在阻力中艱難前行。經(jīng)濟(jì)全球化是世界各國相互依存、相互聯(lián)系、共同發(fā)展的過程。進(jìn)入新世紀(jì),逆全球化思潮暗流涌動,“美國優(yōu)先”、單邊主義嚴(yán)重阻礙經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展。當(dāng)前,美國加緊在美歐、印太地區(qū)構(gòu)建以半導(dǎo)體為中心的新的貿(mào)易體系,抓緊布局與中國在高科技和新興產(chǎn)業(yè)脫鉤等。另一方面,信息通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)突飛猛進(jìn),新一輪產(chǎn)業(yè)和技術(shù)革命又趨于將世界更緊密鏈接。舊格局、舊體制對新科技、新產(chǎn)業(yè)變革驅(qū)動的新一輪經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn)。舊生產(chǎn)關(guān)系與新生產(chǎn)力之間矛盾顯性化。現(xiàn)有國際經(jīng)濟(jì)秩序、全球產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈正遭受人為破壞的影響。中國作為經(jīng)濟(jì)全球化的積極維護(hù)者與引領(lǐng)者,近年來已成為這場較量的“風(fēng)暴中心”。

  三是我國已進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新階段。經(jīng)歷四十多年“跟隨跑”,我國經(jīng)濟(jì)體量已成為全球第二,并積累了龐大規(guī)模的社會資產(chǎn)。然而,多年“粗放式”發(fā)展累積的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、民生、治理、社會問題,已嚴(yán)重制約國家的新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè),阻礙發(fā)展現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系。未來發(fā)展中,我國需要在確保規(guī)模增長的同時,更加重視發(fā)展質(zhì)量和發(fā)展效益。國家治理體系與治理能力、市場機(jī)制等都需要作出重大調(diào)整和改變。

  在上述時代大背景下,全球疫情陰霾未散,俄烏沖突深刻影響地緣政治格局,能源、糧食等大宗商品供應(yīng)、國際經(jīng)貿(mào)規(guī)則和體系受到嚴(yán)重破壞。我國發(fā)展面臨的外部挑戰(zhàn)明顯增多,糧食安全、能源安全和產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全風(fēng)險凸顯。解決國內(nèi)發(fā)展不平衡問題、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整問題、生態(tài)環(huán)境問題和持續(xù)改善民生問題依然重要、艱巨而急迫。因此,這些都要求我們在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的時候,采取更廣闊、更長遠(yuǎn)的視野,更加強(qiáng)調(diào)其在安全底線、可靠保障和創(chuàng)新引領(lǐng)等方面的作用。

  新視野

  構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵所在,要將其置于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局統(tǒng)籌謀劃。在我國2020年9月正式向國際社會提出實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的承諾后,中央進(jìn)一步提出構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的任務(wù),既抓住了電力系統(tǒng)作為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵,推動能源自身清潔低碳轉(zhuǎn)型的同時,更加強(qiáng)調(diào)電力系統(tǒng)需要深度融入到由生態(tài)—經(jīng)濟(jì)—能源——社會構(gòu)成的整個社會體系中,采取全局性、系統(tǒng)性和整體性的更高視野去思考構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的任務(wù)。

  在生態(tài)方面,圍繞源頭清潔化、用能高效化和碳排放“雙控”,堅持系統(tǒng)觀念,加強(qiáng)發(fā)電資源多元化和清潔化,將風(fēng)能、光能、水能、地?zé)崮?、波浪能、生物質(zhì)能等就地轉(zhuǎn)化為清潔電能使用,減少化石能源發(fā)電量;加強(qiáng)電能供需兩側(cè)協(xié)同聯(lián)動,在交通運(yùn)輸、建筑用能、工業(yè)用能等方面積極推進(jìn)電能替代,實現(xiàn)清潔用能;推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)空間布局合理化,產(chǎn)業(yè)布局要滿足“三線一單”要求,降低單位產(chǎn)品能耗電耗,減少中間產(chǎn)品或原材料長途轉(zhuǎn)運(yùn)造成的能耗電耗,推進(jìn)從能耗“雙控”向碳排放“雙控”轉(zhuǎn)變等。

  在經(jīng)濟(jì)方面,國際經(jīng)驗和國內(nèi)研究均表明,隨著新能源規(guī)?;l(fā)展和占比(主要是電量占比)的提高,終端電價水平將顯著提高,社會用能成本將增加。因此,要重視社會承受能力,考慮電力系統(tǒng)清潔低碳轉(zhuǎn)型全成本,加強(qiáng)投資合理性監(jiān)管,建立價格高效傳導(dǎo)機(jī)制,在源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)合理分?jǐn)傌?zé)任與收益。當(dāng)前最緊迫的兩個問題:一是如何實現(xiàn)電力系統(tǒng)靈活性資源(包括儲能)價值的市場化顯現(xiàn);二是煤電從主體電源向基礎(chǔ)性、調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變后其價值的市場化顯現(xiàn)。

  在社會方面,在終端用能成本不斷增長情況下,對發(fā)展相對滯后地區(qū)、脆弱群體要做好用能用電普遍服務(wù)和兜底保障,避免能源貧困現(xiàn)象發(fā)生。同時,重視在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)過程中促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、平衡發(fā)展,服務(wù)傳統(tǒng)能源資源富集區(qū)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展,服務(wù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村用能用電清潔化和現(xiàn)代化,帶動當(dāng)?shù)厍鍧嵞茉刺厣a(chǎn)業(yè)發(fā)展,提高當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè),改善當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施和生活環(huán)境。

  采取更高的新視野思考和落實構(gòu)建新型電力系統(tǒng)任務(wù),處理好多重關(guān)系,包括政府與市場的關(guān)系、減排與發(fā)展的關(guān)系、遠(yuǎn)期目標(biāo)與近期目標(biāo)的關(guān)系、整體與局部的關(guān)系等。筆者認(rèn)為,在現(xiàn)階段最重要的是發(fā)揮好有為政府的作用。“十四五”是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期,頂層設(shè)計、宏觀指導(dǎo)、部門協(xié)同在此階段非常重要。一是要提高能源、電力規(guī)劃的嚴(yán)肅性、指導(dǎo)性和科學(xué)性,加強(qiáng)規(guī)劃落實情況的督察與滾動修訂。二是提高行政措施的實效性,增強(qiáng)政策的可執(zhí)行性,對重大問題不光要出文,還要出措施,尤其是在一些規(guī)?;履茉撮_發(fā)政策上,還需要考慮接網(wǎng)、消納、市場化、調(diào)度、投資、成本回收等具體問題。三是提高不同部門間職責(zé)協(xié)調(diào)性,特別是在處理排放和發(fā)展相關(guān)問題方面,應(yīng)該避免“一刀切”“運(yùn)動式減碳”對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,甚至社會穩(wěn)定的影響,加大力度建立減排與發(fā)展之間的預(yù)警預(yù)報機(jī)制和基于預(yù)案庫的處置機(jī)制等。四是提高地方政府間的協(xié)調(diào)性,尤其是區(qū)域間、區(qū)域內(nèi)各地能源電力的互濟(jì)機(jī)制,建立主要基于市場機(jī)制的跨省跨區(qū)電力市場交易機(jī)制,減少“計劃+市場”雙軌制的負(fù)面影響。

  新含義

  基于對新型電力系統(tǒng)面臨的新形勢、采取的新視野的分析,有助于明確構(gòu)建新型電力系統(tǒng)應(yīng)堅持以下原則。

  一是應(yīng)堅定不移地推動我國電力系統(tǒng)多元發(fā)展、清潔低碳發(fā)展,推動節(jié)能降碳,實現(xiàn)生態(tài)文明健康有序發(fā)展。

  二是應(yīng)加快提高終端用能電氣化水平,積極開展電能替代,降低我國石油、天然氣對外依存度,實現(xiàn)以高水平的電力安全保障高水平的國家能源安全。

  三是應(yīng)大力推進(jìn)電力系統(tǒng)科技創(chuàng)新,利用科技賦能、數(shù)字賦能,促進(jìn)節(jié)能增效,做到“存能于技”和“產(chǎn)能于技”,實現(xiàn)電力生產(chǎn)力水平的質(zhì)的飛躍。

  四是應(yīng)深化電力體制機(jī)制創(chuàng)新,建立適應(yīng)規(guī)?;弑壤履茉吹恼{(diào)度、交易、規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管體系,實現(xiàn)有為政府與有效市場的協(xié)同發(fā)力。

  五是應(yīng)重視國際市場、國際資源的開拓與開發(fā),密切跟蹤國際地緣政治、大宗交易市場變化,通過創(chuàng)新金融服務(wù)、開展資源互換、本幣結(jié)算等方式與資源國建立長期穩(wěn)定的互利共贏合作。

  基于以上分析,筆者認(rèn)為,構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有三層含義:

  最底層含義,即新型電力系統(tǒng)要以確保能源安全和可靠供應(yīng)為前提。這要求新型電力系統(tǒng)建設(shè)一定要端牢我們的“能源飯碗”,一定要堅持“先立后破”,一定不能自縛手腳,依然堅持國內(nèi)國際兩個市場、兩種資源共同開發(fā)利用。

  核心層含義,即新型電力系統(tǒng)要以實現(xiàn)新能源對傳統(tǒng)能源的逐漸替代為核心任務(wù)。這要求新型電力系統(tǒng)建設(shè)一定要堅持系統(tǒng)觀念,將煤電與新能源作為一個問題的兩個方面,而不是“你死我活”的對立方考慮,將促進(jìn)煤電穩(wěn)妥轉(zhuǎn)型與新能源加快發(fā)展有機(jī)結(jié)合。在“無風(fēng)”“無光”或供需關(guān)系緊繃的特殊階段,煤電的保供作用還是非常重要和必要的。多個權(quán)威機(jī)構(gòu)研究表明,即使2060年左右實現(xiàn)了碳中和,我國電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行還需保留10億千瓦左右的煤電。

  價值層含義,即新型電力系統(tǒng)要以促進(jìn)創(chuàng)新(技術(shù)、業(yè)務(wù)、模式等)為手段,圍繞綠色能源、高效用能、經(jīng)濟(jì)用能培育新主體、新生態(tài)、新市場,支撐經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展。這突出表現(xiàn)在三方面:一是新能源發(fā)電規(guī)?;弑壤l(fā)展,給電力系統(tǒng)帶來新問題、新挑戰(zhàn)的同時,也創(chuàng)造了新技術(shù)需求、新業(yè)務(wù)需求和新模式需求,會吸引更多市場主體和資本參與,會產(chǎn)生更多的創(chuàng)新活力和就業(yè)機(jī)會。二是新型電力系統(tǒng)通過與數(shù)字化、智能化技術(shù)深度融合,可充分發(fā)揮起網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣、用戶聯(lián)絡(luò)緊密、站塔線點(diǎn)資源豐富的特點(diǎn),將成為我國新型基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成,實現(xiàn)對工業(yè)、交通運(yùn)輸和建筑的數(shù)智賦能,對促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整、升級意義重大。三是“源網(wǎng)荷儲”集成一體化開發(fā)利用模式對提高能源綜合利用效率、減少中間環(huán)節(jié)成本、實現(xiàn)源荷協(xié)同互動、降低用能費(fèi)用等方面的作用明顯,對有效降低實體經(jīng)濟(jì)用能成本、提高國際市場競爭力意義重大,將有力推動我國實體經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

  新要求

  構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是新發(fā)展階段我國電力系統(tǒng)適應(yīng)新要求、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。近十年,我國電力系統(tǒng)已處于新能源逐漸替代傳統(tǒng)能源發(fā)電的過程之中,電力清潔轉(zhuǎn)型取得了顯著成績。2010年至2021年,我國煤電發(fā)電量占比從76.9%下降至62.6%,風(fēng)光發(fā)電量占比從1.2%增長到11.5%;煤電裝機(jī)占比從68.1%下降到46.7%,風(fēng)光發(fā)電裝機(jī)占比從3.3%增長到26.7%。當(dāng)前我國已進(jìn)入新發(fā)展階段,經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展對電力系統(tǒng)提出新的更高要求。

  在系統(tǒng)平衡方面,電力系統(tǒng)平衡包括電量平衡和電力平衡。電量平衡是一段時間內(nèi)的總發(fā)電量(單位是千瓦時)等于總用電量與損失電量之和,與負(fù)荷隨時間的變化無關(guān),是總量上的平衡。電力平衡是發(fā)電出力(單位是千瓦)等于用電負(fù)荷與線損之和,與負(fù)荷隨時間的變化緊密相關(guān),即當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時,發(fā)電出力可以及時可靠地隨之實現(xiàn)新的平衡狀態(tài)。在以火電為主的電力系統(tǒng)中,由于火電具有良好的可控性和可調(diào)節(jié)性,系統(tǒng)電量平衡與電力平衡具有一致性,均可通過調(diào)節(jié)火電機(jī)組實現(xiàn),是“源隨荷動”的基礎(chǔ)。但大規(guī)模高比例新能源接入電力系統(tǒng)后,由于新能源發(fā)電具有間歇性、變動性,可控性和可調(diào)節(jié)性低,因此當(dāng)用電負(fù)荷發(fā)生變化時,新能源發(fā)電幾乎不可能及時可靠地跟上負(fù)荷變化,導(dǎo)致系統(tǒng)電力平衡與電量平衡出現(xiàn)分化。“量力分化”是大規(guī)模高比例新能源電力系統(tǒng)運(yùn)行的最底層邏輯,很多問題均與此有關(guān),如系統(tǒng)調(diào)控、電力市場建設(shè)等。此時系統(tǒng)的電力平衡需要通過加強(qiáng)“源荷協(xié)同”,發(fā)揮各類靈活性可調(diào)節(jié)資源價值得以解決。

  在系統(tǒng)環(huán)節(jié)方面,電源側(cè),電源類型更加多元,結(jié)構(gòu)更加清潔、更加低碳,集中式與分布式發(fā)展并舉。電網(wǎng)側(cè),網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更加堅強(qiáng)、合理,電網(wǎng)功能更加靈活、智能、可靠,能更好適應(yīng)和服務(wù)各類新能源規(guī)模化發(fā)展。用電側(cè),全社會節(jié)能意識更強(qiáng),用電設(shè)備更加高效智能,能與電網(wǎng)形成良好互動,可調(diào)節(jié)負(fù)荷、需求側(cè)靈活性資源能及時、主動參與到系統(tǒng)運(yùn)行中。

  在調(diào)控方面,調(diào)控體系適應(yīng)新能源規(guī)?;弑壤l(fā)展需要,能很好解決電力、電量平衡分化難題,新能源發(fā)電調(diào)度與氣象、天氣預(yù)測緊密結(jié)合,可觀可測可控性要求向下不斷延伸,從淺層調(diào)控向深層調(diào)控轉(zhuǎn)變,從源荷單一調(diào)控向“源網(wǎng)荷儲”綜合調(diào)控轉(zhuǎn)變。

  在市場方面,建立適應(yīng)大規(guī)模高比例新能源市場體系,保障系統(tǒng)有充足、經(jīng)濟(jì)的靈活性資源,保障有效發(fā)電容量成本可合理回收,保障上游發(fā)電燃料市場與電力市場價格合理傳導(dǎo),打破省間壁壘和“隔墻售電”等限制,提升新能源消納能力,電力市場變得更加規(guī)范、高效、開放,靈活性資源、高可靠性發(fā)電、綠色電力等均應(yīng)實現(xiàn)價值變現(xiàn)。

  這些新要求涉及電力系統(tǒng)發(fā)展的方方面面,落實這些新要求僅靠對現(xiàn)有電力系統(tǒng)的“小修小補(bǔ)”是不夠的,應(yīng)從思想上重視起來,按照“四個革命,一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略要求,對電力系統(tǒng)進(jìn)行一場深刻的革命。通過深化改革,破除各種制約新能源規(guī)?;l(fā)展的障礙;通過創(chuàng)新,進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)開發(fā)消納新能源的能力,從形態(tài)、功能、機(jī)制、標(biāo)準(zhǔn)等各方面加快電力系統(tǒng)從“傳統(tǒng)”向“新型”的蛻變和轉(zhuǎn)型。而且,新型電力系統(tǒng)具有繼承性的特點(diǎn),即它不能脫離我國現(xiàn)有的電力系統(tǒng)從零開始,只能是在一個目前以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)和以交流電網(wǎng)為主的電網(wǎng)體系基礎(chǔ)上起步,因此,從處理好存量與增量關(guān)系入手是一個可行、低風(fēng)險的思路。

  凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。“預(yù)”強(qiáng)調(diào)的就是前瞻性、戰(zhàn)略性、深入的思考和超前謀劃。希望以上對新型電力系統(tǒng)的再認(rèn)識,可以為讀者認(rèn)識新型電力系統(tǒng)提供一些新視角,帶來一些新啟發(fā)。

  作者:

  博眾智合能源轉(zhuǎn)型論壇中國電力高級顧問、中國可再生能源學(xué)會可再生能源發(fā)電并網(wǎng)專委會委員 尹明

  中國能源研究會研究員、中國能源研究會碳中和產(chǎn)業(yè)合作中心主任 黃少中

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