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            大規模可再生能源在并網路上 電力系統準備好了嗎?

            界面新聞 綜合,  節能環保,  其他 2020-11-26 11:18:39
                 

            為實現2030年二氧化碳排放達峰,并力爭2060年前實現碳中和的目標,中國將逐步減少對煤炭的依賴,清潔能源正走向主力電源之位。


            隨著大規模可再生能源接入電網,電力系統亟待進行低碳轉型升級。


            11月20日,在中華環保聯合會、國網能源研究院等機構舉辦的《聚焦電力輔助服務市場和容量市場》會上,國網能源研究院副總工程師馬莉表示,高比例可再生能源接入是未來發展的必然趨勢,這對電力系統穩定運行帶來了挑戰。


            可再生能源發電具有間接性和波動性,要求電力系統必須具備一定的應變和響應能力,即靈活性,以保證供電的可靠性。


            10月22日,華北電力大學經濟管理學院教授袁家海團隊等組織發布的《中國電力系統靈活性的多元提升路徑研究》報告(下稱《報告》)顯示,未來高滲透率可再生能源的電力系統,對靈活性的要求更高。


            《報告》顯示,目前中國各地區電力系統的靈活性調節均存在不足,尚無法滿足可再生能源高比例接入的需求。


            其中,東北三省由于供熱機組占比高、常規機組調峰能力不足,導致電源側靈活性不足。西北地區現有外送通道利用率不高,導致電網側靈活性不足。


            此外,由于中國電力系統中煤電裝機過高,系統靈活性不足,導致長期的棄風棄光問題。


            《報告》稱,現階段進行的煤電靈活比例性改造,可以明顯提升系統靈活性。但煤電靈活性改造成本、頻繁啟停成本,以及相應的環境影響,將抬高電力系統的總體供電成本,并不利于電力系統的低碳轉型。


            與煤電機組相比,燃氣機組供電效率高、啟停時間短、爬坡速率快,從調節特性看是最佳的調峰電源。隨著未來建設成本和氣價的下降,氣電將為電力系統靈活性提供有力支撐。


            《報告》顯示,加入多種靈活性資源的電力系統,較僅依靠煤電靈活性改造的系統,棄風電量可減少39.9%。


            因此,從長期看,需要合理控制煤電的裝機規模,并著重發展氣電、儲能、需求響應等多種靈活性資源,促進煤電與可再生能源的協調有序發展。


            袁家海在上述會議中提出,為實現“碳中和”目標,2050年電力部門需實現零排放,2060年實現負排放。


            這需要煤電規模在近期達峰,新能源實現全面平價,靈活性資源開始廣泛部署。


            中期,煤電有序退出,新能源快速增長,電化學等新型儲能設備在電力系統全面部署。遠期,煤電完全退出,新能源成為電力主體,多元靈活性資源廣泛部署。


            在袁家海看來,“十四五”是煤電達峰的最后窗口期,這期間中國不需要再新建煤電廠了。


            清華大學電機工程與應用電子技術系教授夏清也表示,國內存量的火電,已經足夠起到對電力系統的保駕護航作用。


            袁家海團隊研究結果顯示,中國煤電未來發展的重心,應從裝機規模的增長轉向功能調整,即挖掘現有機組的容量價值。


            馬莉對此認為,中國尚未建立完善的容量成本回收機制,在高比例可再生能源背景下,引導火電企業靈活性改造方面無法形成足夠激勵,因此亟需建立相應機制。


            容量成本回收機制,指的是由監管機構根據負荷預測、用戶停電損失評估、系統可靠性標準和發電機組可用性等因素,制定容量價格和可補償容量,為發電機組回收固定成本,進行合理補償。


            馬莉同時指出,新能源發電的隨機性和波動性,要求交易組織顆粒度越來越精細,新能源與常規能源的輔助服務、容量補償機制等利益調節機制,需要進一步完善。


            中國華能集團能源研究院副總經濟師韓文軒建議,加快推動發電側全電能量充分競爭,推動新能源進入競爭性發電市場。


            此外,需建立電力市場、碳排放市場、綠證市場的綜合市場,協同煤電淘汰、碳稅、綠色金融等政策,充分發揮市場和政策激勵和約束作用,加快電力轉型。


            上述《報告》還表示,應將電力系統靈活性提升目標納入中長期電力規劃,根據靈活性需求合理投資電源建設,引導電廠采用更靈活的運營模式,加快發展儲能,并發揮儲水、儲氣和儲熱等相對成熟的技術應用,實現儲能在更大范圍的協調優化。


            (本文作者:界面新聞記者席菁華,原文標題《大規模可再生能源在并網路上,電力系統準備好了嗎?》)


            (編輯:武文馨  審校:寇建仁)
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