在日前舉行的2021年能源轉型發展論壇暨國網能源研究院成果發布會上,專家學者聚焦能源轉型發展,以“構建新型電力系統 統籌低碳安全保供”為主題,共同探討碳達峰、碳中和目標下新型電力系統構建、電力市場及價格機制、能源電力供應安全及未來供需形勢等內容。國網能源院在會上發布了《中國能源電力發展展望》《全球能源分析與展望》和13部能源與電力分析系列年度報告等研究成果。
統籌謀劃能源電力保供與降碳對經濟社會發展意義重大
年初以來,全球經濟穩步復蘇帶動能源電力需求較快增長,能源清潔低碳轉型導致化石能源投資和供給能力不足,新能源滲透率持續提高。在多種因素影響下,多個國家和地區出現能源電力短缺情況。
中國工程院院士、國家能源咨詢專家委員會副主任杜祥琬在發布會上提出,安全可靠、經濟可行、綠色低碳常被稱為“不可能三角”,是能源系統很難同時實現的三個目標,而我們所呼喚的未來新型能源系統必須逐步實現這三個目標,使之成為“可能三角”,才是高質量的能源系統。
“能源安全事關國計民生,電力保供是國家能源安全的重要組成部分。中央強調,要處理好減污降碳與能源安全的關系,確保安全降碳。反思能源電力短缺情況,統籌謀劃能源電力保供與降碳對我國經濟社會發展的意義重大,有必要針對化石能源和煤電的定位、新能源發展趨勢進行深入探究,堅持系統觀念,探索符合我國國情的供需兩側多元化發展路徑。”國網能源研究院有限公司董事長、黨委書記張運洲表示。他認為,傳統能源發電仍是保障電力可靠供應的主體,新能源是世界能源發展的大趨勢。應對能源緊缺,世界各國處置這類危機具有相通性,需要市場與行政手段兩手并用。
對于如何推動降碳從政治共識到技術實踐,中國能源研究會常務理事,國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心首任主任、高級顧問李俊峰認為,要重點研究4個問題:轉型過程中經濟轉型和能源轉型的關系、非化石能源和化石能源的關系、發展和安全的關系、如何兼顧經濟性和可靠性。
協同推進非化石能源大力發展與化石能源清潔利用
此次與會的專家學者認為,推動能源清潔低碳轉型是一項長期復雜的系統性工程,快速激進退出化石能源,將帶來能源供應風險,進而影響經濟社會發展。我國能源消費規模巨大,從未來保障能源供應的視角來看,既要考慮增量能源需求更多地以非化石能源來滿足,又要在技術、市場、政策等方面采取綜合舉措,優先推動龐大的存量化石能源安全有序地清潔化利用,再平穩漸進地過渡到存量替代的階段。
在發布會上發布的《中國能源電力發展展望》顯示,我國風電和光伏發電等新能源電源快速發展,預計2035年前后裝機容量占比超過50%,2045年前后發電量占比超過50%。為解決新能源電源大規模發展帶來的電力、電量平衡與系統安全穩定運行問題,更需要統籌推進各類電源協調發展。受固有的隨機性、間歇性影響,新能源發電出力波動大,與負荷特性匹配程度較差,低出力與負荷高峰疊加將導致電力平衡困難。據研究測算,按照已確定的各類電源新增規模,2025年國家電網經營區電力和電量均有一定缺口,因此還需要安排一批煤電。
在會上發布的系列年度報告之一《中國電源發展分析報告》顯示,我國現有的11億千瓦煤電機組多處于“青壯年”時期,約9億千瓦為高參數、大容量煤電機組。相比新能源發電,煤電能量密度大、出力可調節,具有保電力、保電量、保調節的兜底保障作用,在電力保供中的地位短期內難以改變。
張運洲認為,實現“雙碳”目標并不意味著近期不發展化石能源,電力系統安全降碳也不等于簡單地去煤電。煤電機組經碳捕捉、利用和封存(CCUS)改造后即可成為“近零脫碳機組”,也相當于清潔能源。要堅持系統觀念,加快脫碳技術進步與應用。
構建新型電力系統是電力行業推進碳減排的重要物質基礎
今年是“十四五”開局之年,更是能源電力行業抓住機遇、頂住壓力,拓展發展空間、釋放發展潛力的關鍵時期。此外,隨著我國經濟邁入新發展階段,能源電力除傳統要素屬性外,產業屬性更加明顯,與經濟社會發展的耦合程度更強,在產業升級和就業拉動等方面的作用越發突出。
杜祥琬認為,以新能源為主體、多能互補的系統,能滿足綠色低碳這個目標,需要著重討論如何做到經濟可行和安全可靠。新型電力系統的發展要兼顧社會用能階段性的承受能力和長期的經濟性,一方面要廣泛利用各領域靈活性資源,低成本解決電力系統的平衡難題,同時充分利用數字化技術和市場交易手段來提高系統的效率;另一方面,隨著分布式電源的發展,在未來大電網模式會逐步演變為大電網和一系列微網結合的模式,利用高精度的預測技術,實現局部的自平衡,減輕對大系統平衡的壓力,降低增量的成本投入。從安全可靠角度來說,他認為,以創新為王,通過橫向的多能互補、縱向的源網儲荷發輸配用協調規劃,調動各種靈活性資源,發展各種商業化的儲能技術,有可能實現新型電力系統安全可靠運行。構建新型電力系統、實現碳中和的過程,是一個創造新技術、新產業、新社會價值系統的過程。
國網能源研究院有限公司副總經理王耀華認為,加快構建新型電力系統,研究我國電力系統低碳轉型路徑,具有重要的現實意義。具體來看,需要研究“雙碳”目標下能源發展及減排路徑,研究新型電力系統構建及電力行業低碳轉型路徑以及中短期過渡性技術、中遠期重大顛覆性技術對能源電力行業低碳發展的重要影響,深化研究市場設計與價格機制,研究減污降碳對能源安全、產業鏈供應鏈安全帶來的風險挑戰及防范措施。
中電聯專家委員會副主任委員王志軒表示,當前電力行業減污降碳進入了以降碳為主的戰略方向,前段時間發生的能源供應短缺使能源發展理念回歸“初心”,即安全是目的,是首位,是前提。關于電力安全保供,要重點審視電力保供的內涵和外延,統一各個層面的認識,注意現行政策與未來政策的協調。
立足我國能源資源稟賦,推動供需兩側多元化發展
為構建清潔低碳、安全高效的能源體系,必須立足我國能源資源稟賦,推動供需兩側多元化發展,走出一條符合國情的能源電力安全保供之路。這是專家學者在會上達成的共識。
清華大學電機系教授、清華大學能源互聯網創新研究院院長康重慶表示,從現有電力系統過渡到未來電力系統,仿真技術非常關鍵。現在行業關注更多的是系統級的仿真,而隨著將來電力電子技術應用越來越廣泛,必須要關注從器件級到裝置級再到系統級的仿真。他還認為應盡量挖掘電網負荷側的資源并聚合在一起,形成虛擬電廠,輔助電網調控,同時做好未來電力需求的預測分析。
國家發改委能源所原系統中心主任周伏秋建議,未來一方面要發揮政府的主導作用,配合電力系統規劃去創新完善一些政策,加大對儲能的開發力度;也要充分發揮市場的作用,讓電力市場反映資源的價值,也建立反映供需關系的價位機制。
水電水利規劃設計總院黨委委員、副總經理易躍春認為,以前談經濟性更多是在電源側,通過大家的努力,新能源發電相關制造成本、開發建設成本都實現了較大幅度的下降,從以前靠補貼到現在平價上網,甚至到今后逐步低價上網。然而,未來構建新型電力系統,電網、系統、調度、儲能這些都要協調互動,在構建一個更高比例的可再生能源電力系統的同時實現成本最低。這是需要共同研究和解決的。
Agora能源轉型論壇高級顧問涂建軍認為,國際能源領域的合作還需要進一步加強。我國經濟體量比較大,國情比較特殊,國際經驗借鑒交流不是一個簡單的復制過程。技術層面的經驗比較容易借鑒,他國的教訓也相對容易避免,所以未來國際合作應進一步增強技術領域的務實性合作,避免走他國走過的彎路。
(圖表均來自《中國能源電力發展展望》)
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