“中國承諾實(shí)現(xiàn)從碳達(dá)峰到碳中和的時(shí)間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于發(fā)達(dá)國家所用時(shí)間。同時(shí)，中國要在高碳經(jīng)濟(jì)、高碳能源、高碳電力體系下實(shí)現(xiàn)碳中和，比起發(fā)達(dá)國家的自然達(dá)峰、自然實(shí)現(xiàn)碳中和的路徑，必然走的是一條壓縮型減碳的道路，也必然要付出更為艱苦努力。” 國家應(yīng)對氣候變化專家委員會委員王志軒日前在國家電投舉辦的“2021第二期戰(zhàn)略論壇”上表示。

王志軒認(rèn)為，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的基礎(chǔ)，而“十四五”是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的“窗口期”。“大力發(fā)展非化石能源，最大限度、集中式與分布式并舉、因地制宜開發(fā)利用‘風(fēng)光’等新能源；加強(qiáng)電網(wǎng)尤其是配電網(wǎng)建設(shè)，大力推進(jìn)抽水蓄能電站和調(diào)峰氣電建設(shè)，推廣應(yīng)用適用不同功能的儲能裝置；嚴(yán)格限制煤電發(fā)展并加快煤電機(jī)組靈活性改造以更多承擔(dān)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能，以及發(fā)揮年輕的煤電機(jī)組在電、熱兜底保供、摻燒生物質(zhì)和城市污水治理的污泥等綜合作用，強(qiáng)化電力系統(tǒng)應(yīng)急備用能力建設(shè)等一系列諸多重點(diǎn)任務(wù)亟需部署。”

電力靈活性仍然不足

王志軒指出，電力系統(tǒng)的發(fā)用電功率需實(shí)時(shí)平衡，而我國風(fēng)電出力主要集中在春冬兩季，光伏出力主要集中在夏秋兩季。當(dāng)前“風(fēng)光”總裝機(jī)占比達(dá)24.5%，個(gè)別地區(qū)已達(dá)50%左右，做到實(shí)時(shí)平衡難度越來越大。“從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)角度看，由于新能源發(fā)電的不確定性，其保證出力很低，因此在調(diào)度運(yùn)行中，新能源參與電力平衡是一項(xiàng)極具風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)性的工作，消納新能源發(fā)電的能力主要取決于靈活電源的配置。”

然而，我國電力靈活性仍然不足。中電聯(lián)去年發(fā)布的《煤電機(jī)組靈活性運(yùn)行政策研究》顯示，我國靈活調(diào)節(jié)電源比重低，抽蓄、燃?xì)獍l(fā)電等靈活調(diào)節(jié)電源裝機(jī)占比不到6%，“三北”地區(qū)不足4%，調(diào)節(jié)能力先天不足。截至2019年底，“三北”地區(qū)累計(jì)完成煤電機(jī)組靈活性改造5775萬千瓦，不到“十三五”規(guī)劃目標(biāo)的27%。

2018年，新疆風(fēng)電波動最長持續(xù)時(shí)間超過兩天，低于風(fēng)電裝機(jī)容量20%的低出力最長持續(xù)時(shí)間超過8天；2018年陜西電網(wǎng)低于光伏裝機(jī)容量20%的低出力最長持續(xù)時(shí)間超過4天。“可以預(yù)見，當(dāng)新能源滲透率達(dá)到一定水平時(shí)，若系統(tǒng)沒有充足的長周期的儲能設(shè)備，勢必出現(xiàn)較大范圍停電情況。”王志軒說。

王志軒表示，從全年看，我國用電負(fù)荷夏冬“雙高峰”的特征隨著人民生活水平的提高更加顯著，期間電力保供形勢嚴(yán)峻。“從日平衡看，我國電網(wǎng)最高負(fù)荷一般出現(xiàn)在18點(diǎn)—20點(diǎn)，期間光伏發(fā)電出力基本為零，風(fēng)電出力大小取決于該時(shí)段風(fēng)力大小，具有較大不確定性。如風(fēng)電及太陽能發(fā)電參與負(fù)荷高峰電力平衡能力很低，從今年1月7日新能源機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況看，全國5.3億千瓦的新能源僅有約2000萬千瓦左右的出力，個(gè)別省份出現(xiàn)了拉閘限電情況。”

保障電力安全很關(guān)鍵

對于新能源大規(guī)模發(fā)展可能會引起“灰犀牛”事件，王志軒認(rèn)為，在傳統(tǒng)的能源管理體制和政策體系中沒有相應(yīng)的應(yīng)對機(jī)制。“傳統(tǒng)能源電力供應(yīng)模式是‘源隨荷動’，其風(fēng)險(xiǎn)防范設(shè)計(jì)與此模式配套，且有豐富經(jīng)驗(yàn)；其次，由于可再生能源發(fā)電雖然發(fā)展速度快，但總體占比不大，且有堅(jiān)強(qiáng)的大電網(wǎng)、強(qiáng)大的火電系統(tǒng)和水電系統(tǒng)作為支撐；再者，盡管國際上出現(xiàn)了大的能源電力供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)事件，但我國未發(fā)生類似情況。“這些因素共同造成了對新風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識不夠，體現(xiàn)在認(rèn)識、技術(shù)、規(guī)劃、政策層面，主要關(guān)注的是單日或者幾日的短期風(fēng)險(xiǎn)防范，并將這種風(fēng)險(xiǎn)防范只看成是電力行業(yè)的事。”

“十四五”時(shí)期如何構(gòu)建新型電力系統(tǒng)？王志軒認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)減碳目標(biāo)，首先要保障電力安全。

“保障電力安全包括對電能在‘量’和‘質(zhì)’兩方面的要求。但從科學(xué)性和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性來看，在任何時(shí)間、范圍、條件以及對象，都無法實(shí)現(xiàn)百分之百地保障電力供應(yīng)。其次，要優(yōu)先處理為消納新能源而配套的電網(wǎng)輸送、電源優(yōu)化、省際聯(lián)網(wǎng)等問題。再次，提高電力系統(tǒng)靈活性，如有序安排煤電機(jī)組的靈活性改造、燃?xì)怆姀S的建設(shè)、發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)重大儲能工程建設(shè)等。最后，要持續(xù)完善智能電網(wǎng)建設(shè)，更加重視智能配電網(wǎng)建設(shè)，同時(shí)推動儲能商業(yè)化發(fā)展。”王志軒說。