新型電力系統(tǒng)：從“單干”走向“抱團(tuán)”

進(jìn)入2021年，碳減排成為中國社會各界關(guān)注的熱詞，因?yàn)檫@不僅是中國政府對國際社會的莊嚴(yán)承諾，更是各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)迭代升級的絕好機(jī)會。

在今年全國兩會上，不少代表委員結(jié)合所在行業(yè)，提出了落實(shí)“碳達(dá)峰、碳中和”的建議。這些建議已經(jīng)得到政策層的重視和反饋，從以下兩個(gè)信號就可以看出來。

一個(gè)信號是《政府工作報(bào)告》的修改。在報(bào)告的81處修改中，有37處都與“碳達(dá)峰、碳中和”直接相關(guān)。負(fù)責(zé)該項(xiàng)工作的國務(wù)院研究室黨組成員孫國君說，這個(gè)數(shù)字比去年多出一倍。

另一個(gè)信號更直接。在全國兩會后不久召開的中央財(cái)經(jīng)委員會第九次會議上，習(xí)近平總書記部署“碳達(dá)峰、碳中和”工作，明確提出要構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

其中，最引人關(guān)注的無疑是“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。這是一個(gè)新提法，它既點(diǎn)出了減碳的路徑，又明確了新能源、儲能和電網(wǎng)三者的關(guān)系，即形成合力、抱團(tuán)發(fā)展。

新能源：漸成主力

對電力行業(yè)而言，“新型電力系統(tǒng)”并不陌生。 

2018年，中國科學(xué)院院士、中國電科院名譽(yù)院長周孝信曾發(fā)表題為“新一代電力系統(tǒng)與能源互聯(lián)網(wǎng)”的主旨演講。演講中，他提到了“新一代電力系統(tǒng)”的四個(gè)特征，其中第一個(gè)特征就是“高比例的可再生能源”。

第二次出現(xiàn)更正式。在2020年12月21日《新時(shí)代的中國能源發(fā)展》白皮書發(fā)布會上，國家能源局法制和體制改革司司長朱明回答記者提問時(shí)表示：“要解決消納問題，首先要加快構(gòu)建適應(yīng)高比例可再生能源發(fā)展的新型電力系統(tǒng)，也就是新一代電力系統(tǒng)?！?br/>

然而，這兩次對“新型電力系統(tǒng)”的描述，強(qiáng)調(diào)的都是“適應(yīng)高比例可再生能源”，而非“以新能源為主體”。

事實(shí)上，“以新能源為主體”的新提法既有傳承，又有創(chuàng)新。

傳承之處在于目標(biāo)，即清潔、低碳、安全、高效。同時(shí)，這個(gè)目標(biāo)更明顯有利于以風(fēng)電、光伏為主的新能源。

國家發(fā)改委能源研究所高級顧問韓文科認(rèn)為，“以新能源為主體”的提法更到位、目標(biāo)更明確。比如，對于“高比例的可再生能源”的比例高到多少，各方觀點(diǎn)也不盡相同，而且煤電總會留一些尾巴?！耙孕履茉礊橹黧w”的提法，意味著化石能源基本被排除掉，未來新能源將成為絕對主力。

落基山研究所中國電力組總監(jiān)劉雨菁也持有類似的觀點(diǎn)，她認(rèn)為，新能源在未來的電力系統(tǒng)中做主體、主力是必然方向，此次提出的“以新能源為主體”是一個(gè)更確定的概念。

創(chuàng)新之處則在于強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)。

一位新能源業(yè)內(nèi)人士指出，“適應(yīng)高比例可再生能源”的提法，更強(qiáng)調(diào)供應(yīng)，也就是強(qiáng)調(diào)其他環(huán)節(jié)要適應(yīng)發(fā)電環(huán)節(jié)的變化。但“以新能源為主體”的提法，則把發(fā)電、儲能和用電都包含進(jìn)來，強(qiáng)調(diào)共同塑造一個(gè)綜合的新型電力系統(tǒng)。

也就是說，在未來的電力系統(tǒng)中，并不是誰適應(yīng)誰、誰配合誰，而是大家一起抱團(tuán)干大事，助力我國實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)。

也有專家指出，新能源在能源系統(tǒng)中的地位演進(jìn)，經(jīng)歷了從主導(dǎo)、主體到主力的過程，因此新提法還需要進(jìn)一步細(xì)化。

華南理工大學(xué)電力學(xué)院教授陳皓勇認(rèn)為，“以新能源為主體”的提法需要從兩個(gè)層面明確：一是新能源的類型包括哪些一次能源；二是主體地位是指發(fā)電裝機(jī)占主體，還是發(fā)電量占主體？后者的難度更大，因?yàn)檫@要求電力系統(tǒng)的一些運(yùn)行調(diào)度技術(shù)發(fā)生革命性的變化。

還有業(yè)內(nèi)人士建議，討論“新型電力系統(tǒng)”的主體能源比重，一定要明確具體的約束條件，尤其是要考慮經(jīng)濟(jì)性和成本問題。因?yàn)樗兄卮笳?、重大工程的落?shí)，只有開始考慮能力與目標(biāo)的適配性，以及成本分擔(dān)與投資問題，才有望落實(shí)。

儲能：躋身一線

“新型電力系統(tǒng)”提出后，各大券商迅速推出相關(guān)研報(bào)，除了繼續(xù)唱高新能源板塊，還用了不少篇幅分析了儲能概念，并進(jìn)行了大膽預(yù)測。

光大證券的研報(bào)認(rèn)為，隨著新能源成為主體能源，逐步替代火電增量，電網(wǎng)的穩(wěn)定性亟需大量儲能，配置比例和備電時(shí)長將提升。特別是在碳達(dá)峰后，儲能或?qū)⒃陔娋W(wǎng)側(cè)替代火電存量，承擔(dān)調(diào)峰調(diào)頻主力的職責(zé)。

中金公司的研報(bào)指出，考慮到可再生能源的日間、時(shí)段間波動性，包括電化學(xué)儲能在內(nèi)的電網(wǎng)平衡能力建設(shè)將成為未來能源規(guī)劃的核心命題。

國信證券則直接測算了我國的儲能市場空間：到2025年，我國大部分地區(qū)用電側(cè)儲能可實(shí)現(xiàn)平價(jià)，儲能市場空間或達(dá)6500億元；到2030年，我國大部分地區(qū)光儲結(jié)合可實(shí)現(xiàn)平價(jià)，儲能市場空間可達(dá)1.2萬億元以上。

市場之所以對儲能抱有很高的期望，原因在于儲能無可替代的調(diào)峰能力。但下一步，儲能能否從配角躋身一線，和新能源、電網(wǎng)抱團(tuán)前進(jìn)，還要看它能否實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)目標(biāo)。

首先，要保證能用。

當(dāng)前，一些地方已經(jīng)提出可再生能源配套儲能系統(tǒng)的政策方向，但由于并未明確儲能準(zhǔn)入門檻，利用低水平儲能系統(tǒng)建設(shè)和并網(wǎng)的可能性就會存在。

中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟政策研究經(jīng)理王思認(rèn)為，在落實(shí)配套項(xiàng)目之前，先要明確項(xiàng)目準(zhǔn)入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以保證儲能安全可靠應(yīng)用。

其次，要保證用好。

從去年開始，不少省份已要求為新能源電站配置一定比例和一定持續(xù)時(shí)間的儲能系統(tǒng)，但鮮有對高比例可再生能源體系下電力系統(tǒng)儲能需求的基礎(chǔ)分析，導(dǎo)致配置比例和儲能時(shí)長存在不合理設(shè)計(jì)的問題。

要解決這個(gè)問題，王思認(rèn)為，應(yīng)引導(dǎo)各地做好不同可再生能源發(fā)展情景下的儲能需求測算，才能確保增設(shè)儲能系統(tǒng)能夠得到全面利用。

再次，要保證敢用。

敢用的首要條件是不虧本，最好能獲得應(yīng)有的收益。但當(dāng)下，由于技術(shù)、政策等原因，儲能成本價(jià)格也較高，這顯然不利于儲能在未來主動參與電力系統(tǒng)服務(wù)。

對此，王思建議，要從短期和長期兩方面入手：短期內(nèi)，在電力市場和價(jià)格機(jī)制尚無法反映配套系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值的情況下，有必要出臺過渡政策支持可再生能源與儲能協(xié)同發(fā)展，比如實(shí)施與碳交易市場相結(jié)合儲能配額機(jī)制，提高“綠色電力”認(rèn)定權(quán)重；長期看，可再生能源發(fā)電價(jià)格和儲能配套成本還應(yīng)由受益方即各類用戶進(jìn)行支付，即“誰受益誰買單”，最終通過市場化長效機(jī)制，實(shí)現(xiàn)“綠色價(jià)值”的成本疏導(dǎo)，讓電力價(jià)格反映真實(shí)的成本。

劉雨菁也指出，儲能特別是電化學(xué)儲能，只是解決系統(tǒng)靈活性問題的途徑之一。事實(shí)上，解決系統(tǒng)靈活性的方法還有很多，如需求側(cè)響應(yīng)、風(fēng)光精準(zhǔn)預(yù)測等，這些途徑可挖掘的潛力也都很大。

電網(wǎng)：核心環(huán)節(jié)

和處在熱議中的儲能不同，電網(wǎng)已經(jīng)有了具體的落實(shí)行動。3月19日，國家電網(wǎng)有限公司宣布，“十四五”期間積極推動抽水蓄能電站科學(xué)布局、多開多投，力爭在新能源集中開發(fā)地區(qū)和負(fù)荷中心新增開工2000萬千瓦以上裝機(jī)、1000億元以上投資規(guī)模的抽水蓄能電站。

電網(wǎng)企業(yè)的這一舉措，恰好符合招商證券此前的分析：將加大投資儲能，以降低撮合實(shí)時(shí)波動的電力需求與供給的難度。

作為“新型電力系統(tǒng)”的核心，電網(wǎng)加大對儲能的投資是在為抱團(tuán)發(fā)展掃清障礙，并為行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造機(jī)會。但多位業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為，從短期看，挑戰(zhàn)大于機(jī)遇，特別是在成本、路徑和意識方面。

挑戰(zhàn)之一，是系統(tǒng)成本如何疏導(dǎo)。

劉雨菁認(rèn)為，在新型電力系統(tǒng)下，電網(wǎng)既要消納更多的可再生能源，又要保證電力安全供應(yīng)的底線，這就可能會產(chǎn)生一些額外成本，如儲能。在目前的技術(shù)水平下，投資儲能等設(shè)施的成本仍然較高，特別是電化學(xué)儲能、空氣壓縮儲能等適用范圍更廣的項(xiàng)目。而這些成本無法向下游疏導(dǎo)，需要系統(tǒng)考慮如何消化。

挑戰(zhàn)之二，是發(fā)展路徑尚待探索。

當(dāng)下，很難找到和我國體量相當(dāng)、又建成“新型電力系統(tǒng)”的國家。因此，歐洲某些國家的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但不能照搬。這就意味著，電網(wǎng)企業(yè)需要“摸著石頭過河”。

一位新能源行業(yè)專家指出，最需要探索的路徑，是如何讓電網(wǎng)的整個(gè)骨干網(wǎng)架、配電網(wǎng)適應(yīng)新的系統(tǒng)。在“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”中，新能源必然會大量增加，同時(shí)電網(wǎng)需要提供的備用容量和支撐能力也要提升，在這樣的情況下，電網(wǎng)如何用合理的成本完善“毛細(xì)血管”，讓配電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)在成本效益方面得到最優(yōu)解，需要盡快出臺方案。

挑戰(zhàn)之三，是理念意識亟須調(diào)整。

出于效率、安全、成本等方面的原因，我國電力系統(tǒng)目前仍是以化石能源為主體。盡管近年新能源發(fā)展較快、裝機(jī)不斷增長，但截至2020年年底，新能源發(fā)電量僅占整體發(fā)電量的9.5%。

韓文科認(rèn)為，未來電力系統(tǒng)的發(fā)展模式、組網(wǎng)方式都要根據(jù)“以新能源為主體”的要求調(diào)整，要改變的除了技術(shù)，還有理念和意識。在調(diào)整轉(zhuǎn)型過程中，電網(wǎng)保障電力供應(yīng)的任務(wù)也不能放松，因此這種創(chuàng)新對電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)會非常大。

一位業(yè)內(nèi)人士表示，當(dāng)下，最重要的工作是補(bǔ)短板，“新型電力系統(tǒng)”需要從技術(shù)上兼容更高比例的綠電滲透率，也需要電力體制改革配套推進(jìn)。在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)下，要建立和完善與“新型電力系統(tǒng)”相適應(yīng)的體制機(jī)制：一是電力市場，需要完善深度調(diào)峰輔助服務(wù)（而非傳統(tǒng)意義上的輔助服務(wù)）和其他靈活性資源交易品種；二是碳排放權(quán)交易市場，需要深入研究碳排放權(quán)與碳金融、綠證、電力市場、可再生能源配額制等之間的關(guān)系，并力爭在體制機(jī)制方面有所突破。

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