日前在江蘇蘇州召開的2018國際能源變革論壇受到社會廣泛關(guān)注。其中，在由國家電網(wǎng)有限公司承辦、國際能源署和電力規(guī)劃設(shè)計總院支持的“電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型”主題分論壇上，來自能源電力領(lǐng)域的院士、專家共議電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展熱點問題及未來趨勢，為電力的清潔和綠色發(fā)展貢獻了諸多良策。
我國成為全球可再生能源發(fā)展“領(lǐng)頭羊”
縱觀當今世界，我們正享受著經(jīng)濟增長、科技進步、社會發(fā)展帶來的巨大成果，與此同時，越來越多人逐漸認識到由于過度使用和依賴化石能源所帶來的危機。
“全球正在面臨日趨嚴峻的能源安全問題、氣候變化以及生態(tài)環(huán)境挑戰(zhàn)。走綠色低碳發(fā)展道路，大力開發(fā)利用非化石能源，特別是風電、太陽能發(fā)電等新型可再生能源，成為各國的普遍選擇。”國家能源局副局長綦成元在“電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型”主題分論壇上說。
正如綦成元所說，推動清潔低碳發(fā)展，的確已經(jīng)成為全球共識。
2015年12月12日，全球近200個締約方國家一致通過《巴黎協(xié)定》，共同努力控制溫室效應(yīng)，應(yīng)對氣候變化。近年來，我國政府不斷加大對可再生能源發(fā)展的支持力度，中國已經(jīng)成為全球可再生能源發(fā)展的“領(lǐng)頭羊”。
相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2017年年底，我國風電裝機累計容量1.64億千瓦，太陽能發(fā)電裝機累計容量1.30億千瓦，成為排在火電和水電之后的第三和第四大電源。2017年，全國太陽能新增發(fā)電裝機占全球的56.6%，累計占全球的33.4%；風電新增裝機占全球的32.3%，累計占全球的32%。
根據(jù)2016年12月發(fā)布的《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略（2016～2030）》，2030年，中國非化石能源占一次能源消費總量比重將達到20%（2015年為11.4%），非化石能源發(fā)電量比重力爭達到50%，二氧化碳排放達到峰值；2050年，非化石能源占一次能源消費總量比重將超過50%。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究報告，在未來相當長的時間內(nèi)，中國依然是全球可再生能源發(fā)展的最強勁動力。
加速推進再電氣化 構(gòu)建新一代電力系統(tǒng)
由于可再生能源持續(xù)加快發(fā)展，近年來，關(guān)于高比例可再生能源并網(wǎng)帶來的挑戰(zhàn)、再電氣化與新一代電力系統(tǒng)構(gòu)建、電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展等逐步成為國內(nèi)外研究熱點。
“我們知道，電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的根本推動力來自于可再生能源的高比例并網(wǎng)，其主要表現(xiàn)是電力電子器件在電力系統(tǒng)中的大規(guī)模應(yīng)用，其結(jié)果是從根本上改變電力系統(tǒng)的運行特性。”中國工程院院士、中國電力科學(xué)研究院院長郭劍波在論壇上表示，可再生能源發(fā)展成為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的根本推動力。
“電能是清潔、高效的二次能源，進入21世紀以來，隨著能源生產(chǎn)和消費革命持續(xù)深化，全球范圍正在開啟新一輪電氣化進程，即再電氣化。能源生產(chǎn)和消費革命的過程，實質(zhì)上就是再電氣化的過程。”綦成元認為，推進再電氣化對實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型具有重要作用。
再電氣化進程從能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)看，體現(xiàn)為電能越來越多的由非化石能源轉(zhuǎn)換而來，清潔能源特別是新能源的大規(guī)模開發(fā)，清潔能源發(fā)電占一次能源比重持續(xù)提升；從終端消費環(huán)節(jié)看，體現(xiàn)為電能對化石能源的深度替代，電能占終端能源消費比重不斷提升，在交通、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域廣泛推進以電代煤、以電代油。
2000年以來，全球電能占終端能源消費比重由15.4%提高到目前的19%，提升了約4個百分點；我國由14.8%提高到23.5%，提升了約9個百分點。預(yù)計到2030年，全球和中國電能占終端能源消費比重將分別達到24%和30%左右。
中國工程院能源與礦業(yè)工程學(xué)部主任、院士蘇義腦認為，隨著可再生能源占比提升和再電氣化在全球范圍內(nèi)加速，電力行業(yè)已經(jīng)處在能源轉(zhuǎn)型的前沿地帶。高比例新能源發(fā)電帶來的強隨機波動性，對電力系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)和安全運行帶來巨大挑戰(zhàn)，需要加快推動傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向現(xiàn)代電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，加快構(gòu)建具有“廣泛互聯(lián)、智能互動、靈活柔性、安全可控”特征的新一代電力系統(tǒng)，支撐和滿足全球能源綠色轉(zhuǎn)型的需要。
清潔能源開發(fā)消納成效顯著、任重道遠
雖然可再生能源的大規(guī)模發(fā)展為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型帶來了挑戰(zhàn)和考驗，但近年來，我國電力行業(yè)圍繞清潔能源開發(fā)消納，做了大量努力，也取得了顯著成效。未來，在這條道路上，電力行業(yè)還有很大努力空間。
電力規(guī)劃設(shè)計總院院長謝秋野在論壇上表示，近年來，通過政府政策引導(dǎo)、企業(yè)及行業(yè)的共同努力，對電力系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)、運行和治理機制的調(diào)整初見成效，尤其在消納清潔能源方面取得了突出成績。棄風、棄光現(xiàn)象顯著改善，今年截至9月份累計的全國棄風、棄光率已經(jīng)從近三年最高時的17%、11.1%降低到7.7%、2.9%。
謝秋野分享了三點關(guān)于電力系統(tǒng)降低棄風棄光率的成功經(jīng)驗。
一是需要著力提升電力系統(tǒng)靈活性。2018年中國政府發(fā)布《關(guān)于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見》，調(diào)節(jié)能力參與主體擴展到整個電力系統(tǒng)，覆蓋電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負荷側(cè)，多措并舉增強系統(tǒng)靈活性。
二是要以市場消納為核心引導(dǎo)清潔能源健康發(fā)展。結(jié)合中國新能源資源和負荷分布的特殊性，按照集中開發(fā)與分散開發(fā)并舉、就近消納為主的原則，進一步加強規(guī)劃的引導(dǎo)作用，優(yōu)化布局，統(tǒng)籌開發(fā)與市場消納，通過對應(yīng)用技術(shù)、商業(yè)模式和機制的集成優(yōu)化，探索區(qū)域就地消納的創(chuàng)新模式，促進“源—網(wǎng)—荷”協(xié)調(diào)發(fā)展。
三是加快建立完善市場機制保障電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。我國已經(jīng)計劃建設(shè)電力現(xiàn)貨市場為核心的市場機制，形成公平開放的市場環(huán)境，正在積極推進多個試點省份的建設(shè)工作。近期，結(jié)合各省實際情況，將繼續(xù)建立健全電力輔助服務(wù)市場機制，同時，加快推進可再生能源電力配額制，形成能源綠色發(fā)展的約束機制。
“中國已經(jīng)走上了電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的道路，電力系統(tǒng)已經(jīng)具備了一定靈活性。”國際能源署可再生能源部門主任西蒙·穆勒在論壇上表示。國際能源署研究發(fā)現(xiàn)，風電、光伏并網(wǎng)的挑戰(zhàn)在初期往往比預(yù)期要小，挑戰(zhàn)和解決方案可以根據(jù)不同階段進行分類，障礙包括技術(shù)、經(jīng)濟和體制三個緊密相關(guān)的方面。西蒙·穆勒認為，通過系統(tǒng)友好的部署，挑戰(zhàn)可以被最小化，想要經(jīng)濟有效地完成高比例可再生能源并網(wǎng)，全系統(tǒng)層面的措施必不可少。
