五、把握“十四五”戰略機遇期,推動我國能源互聯網建設新突破
“十三五”以來,我國電力行業開拓進取、砥礪奮進,取得巨大發展成就。電力規模大幅提升,截至2019年,我國發電裝機容量、年發電量達到20.1億千瓦、7.2萬億千瓦時,較2015年分別增長32%、27%。清潔發展成效顯著,水電、風電、太陽能發電裝機分別達到3.6億、2.1億、2億千瓦,較2015年分別增長12%、60%、365%,規模和增速均居世界第一。技術裝備創新突破,攻克超超臨界機組、第三代核電、大容量風機、高效率太陽能電池、±1100千伏特高壓直流輸電等世界領先的核心技術,投運全球首個具有網絡特性的柔性直流電網示范工程,建成“十交十四直”24個特高壓工程。國際合作加快推進,我國電力企業海外業務遍布全球五大洲,境外資產總額超過2000億美元。總體看,“十三五”我國立足技術創新,加快提質增效,電力工業在規模、結構、安全、效益等方面邁上新臺階,為經濟社會發展提供了堅強保障,也為“十四五”發展奠定了良好基礎。
“十四五”是我國開啟建設社會主義現代化強國新征程的第一個五年規劃期,是全面落實高質量發展要求、加快能源變革轉型的關鍵期。我國電力需求將持續增長,預計到2025年全社會用電量、最大負荷將達9.2萬億千瓦時、15.7億千瓦,年均增速4.4%、4.8%。面對保障供應和加快轉型雙重壓力,解決煤電問題,開發清潔能源、建設特高壓電網等各項任務非常緊迫。如不在“十四五”加快轉型,我國能源安全、碳排放、環境污染等問題將更加嚴峻。“十四五”絕不能走化石能源先建后拆、先排后治的老路,必須加快建設清潔主導、電為中心、互聯互通的我國能源互聯網,實現從化石能源為主向清潔能源主導的“直線式”轉型。總的思路是,深入貫徹新發展理念和能源安全新戰略,嚴格控制煤電,全面推進清潔替代和電能替代,推廣應用儲能,加快建設特高壓電網,根本扭轉“一煤獨大”格局,通過風-光-水-儲-輸協同,滿足新增能源需求,為“十四五”我國經濟社會發展提供清潔、安全、高效的能源保障。
(一)嚴控煤電規模
按照“控制總量、優化布局”思路,下決心控煤減煤,“十四五”期間我國煤電新增5500萬千瓦(包括特高壓配套3100萬千瓦和在建2400萬千瓦),退出低效機組4000萬千瓦,凈增裝機1500萬千瓦,到2025年總裝機控制在11億千瓦,實現煤電規模達峰和布局優化。
削減東中部煤電。“十四五”東中部不再新建煤電,同時加快退出3500萬千瓦低效機組,到2025年東中部煤電裝機占比從2020年的56%下降至52%,新增電力需求主要由區外受電和本地清潔能源滿足。
新建煤電布局到西部北部。有序推進山西、陜北、錫盟、鄂爾多斯、寧東、哈密、準東等大型煤電基地集約高效開發,與當地風電、太陽能發電打捆,通過特高壓大電網向東中部地區輸送。
推進煤電靈活性改造。提高煤電機組調峰能力,“十四五”煤電累計改造規模超過2.2億千瓦,推動煤電機組由電量型向電力型轉變。
(二)加快清潔能源開發
堅持集中式和分布式并舉,水風光多種類型協同,加快開發西部北部大型清潔能源基地,因地制宜發展分布式發電和海上風電。到2025年實現清潔能源裝機17億千瓦,裝機和發電量占比分別達57%和45%。
加快開發水電。以四川、云南、青海、西藏為重點,加快開發金沙江、雅礱江水電基地,投運烏東德、白鶴灘等大型水電站,“十四五”新增常規水電5600萬千瓦,2025年水電總裝機達到3.9億千瓦。
大力發展風電。建設新疆哈密、甘肅酒泉、內蒙古等“三北”地區大型風電基地,穩步開發廣東、江蘇、山東、福建等海上風電,積極推進分布式風電,“十四五”新增陸上風電2.9億千瓦、海上風電2400萬千瓦,2025年風電裝機達到5.4億千瓦。
大力發展太陽能發電。建設青海海南、青海格爾木、新疆哈密等大型太陽能發電基地,在東中部地區加快發展分布式太陽能發電,“十四五”新增太陽能發電3.2億千瓦,2025年太陽能發電裝機達到5.6億千瓦。
(三)加強電網建設
加快構建以特高壓為骨干網架,各級電網協調發展的堅強智能電網,全面提高電網安全水平、配置能力和運行效率,促進清潔能源大規模開發、大范圍配置和高效利用,更好支撐“十四五”經濟社會發展。
盡快建成堅強特高壓骨干網架。加快建設特高壓交流同步電網,在東部形成“三華”同步電網,在西部形成川渝特高壓交流主網架,大幅提升電網配置能力和抵御嚴重故障能力。統籌推進西部北部大型能源基地特高壓直流外送通道建設,新建雅中-江西、白鶴灘-江蘇、白鶴灘-浙江、金上-湖北、陜北-湖北、甘肅-山東、新疆-重慶等特高壓直流工程。到2025年,跨區跨省輸電規模達到3.6億千瓦。
高質量發展配電網。以保障供電安全、提升服務質量為目標,加快構建可靠性高、互動性好、經濟高效的中心城市電網,在北京、上海、廣州、深圳等超大型城市建成世界一流現代化配電網。完善配電網結構,合理劃分供區范圍,提高負荷轉供能力,全面消除薄弱環節,優化電力營商環境。圍繞服務鄉村振興戰略,加快新型小鄉鎮、中心村電網和農業生產供電設施升級改造,補齊鄉村配電網短板。
提升電網智能化水平。推動大數據、云計算、物聯網、移動互聯、人工智能等現代信息通信技術與電力系統深度融合,更好適應清潔能源開發和電能替代需要。大力構建智能互動、開放共享、協同高效的現代電力服務平臺,促進“源-網-荷-儲”協調發展,滿足各類分布式發電、用電設施接入以及用戶多元化需求。深挖需求側響應潛力,通過加強需求側智能管理,提升靈活調節能力,實現5%左右的最大用電負荷“削峰”,降低峰谷差,更好滿足能源消納需要。
(四)加快電能替代
推進工業、交通、農業、生活等領域電能替代,大幅提高電氣化水平,形成電為中心的能源消費格局。到2025年,各領域替代電量超過6000億千瓦時,電能占終端能源消費比重從目前的25%提高到32%。
推進工業電氣化。在水泥、鋼鐵、有色金屬等高耗能行業,推廣應用電加熱回轉窯、電爐煉鋼熱泵、感應電爐等技術和設備。在陶瓷、造紙、紡織等行業,推廣使用電窯爐、熱泵、電鍋爐替代燃煤鍋爐。在原材料領域,大力推進電制氫氣、甲烷等產業。到2025年我國工業領域年替代電量達到3400億千瓦時。
加快電動交通發展。大力推進電動汽車產業發展,加強電動船舶技術研發與產業培育,加快建設電動汽車充電樁、港口岸電、機場橋載電源等配套設施。到2025年我國交通領域年替代電量達到1100億千瓦時。
推動農業和生活領域電能替代。推廣應用電排灌、電動聯合收割機等大型作業機械,提高農業電氣化和智能化水平。有序推進煤改電、煤改氣和電采暖等惠民工程,推動以電炊具、電鍋爐、電暖氣、空調等替代散燒煤和燃煤鍋爐,提升用能效率。到2025年我國農業和生活領域年替代電量達到950億千瓦時。
(五)科學發展儲能
加快儲能技術推廣應用,把儲能融入電力系統發、輸、用各環節,加強統籌規劃和科學布局,提升系統靈活性和調節能力,保障電力可靠供應。
加快發展電源側儲能。加快電化學儲能在風能、太陽能電站應用,在有條件的地區發展壓縮空氣等長時間、大容量儲能,在西部北部地區適當開發光熱發電,多措并舉提升新能源發電穩定性和電能質量。到2025年,力爭電源側電化學儲能達到3000萬千瓦。
科學配置電網側儲能。加快河北、山東、浙江、福建、安徽、河南、廣東等省份抽水蓄能電站建設,“十四五”投產抽水蓄能3600萬千瓦以上,2025年裝機達6800萬千瓦。因地制宜開展常規水電機組擴容和抽蓄改造,進一步提高調節能力。適量布局電化學儲能,形成以抽水蓄能為主、電化學儲能為輔的電網側儲能體系。發揮互聯電網“時空儲能”作用,優化電網調控,完善市場機制,實現多種能源廣域配置和高效互補。
創新發展用電側儲能。到2025年,我國電動汽車保有量有望達到5000萬輛,形成規模約20億千瓦時的巨大儲能系統。應以合理價格機制引導電動汽車參與電網調峰,提高用戶側靈活響應水平。探索新型儲能模式,積極推廣清潔電制氫、甲烷等燃料和原材料,豐富儲能體系和能源供應方式。
(六)強化科技創新
實現“十四五”能源電力高質量發展,必須發揮科技創新的驅動作用,按照“自主創新、示范先行、中國引領”的發展思路,加強技術攻關,搶占全球能源技術創新制高點,在以綠色低碳為方向的新一輪能源革命中贏得主動。
提升自主創新能力。統籌制定科技創新發展戰略,依托重大能源電力項目,加快推動關鍵共性技術、前沿引領技術、重大工程技術創新。要在“卡脖子”問題上下功夫,加快自主研發相關技術和裝備,實現關鍵核心技術自主可控,把創新主動權、發展主動權、安全主動權牢牢掌握在自己手中。
突破重大關鍵技術。推動清潔能源發電技術創新,研發低風速、大容量風機和高效率、低成本光伏材料,提高新能源開發利用效率;積極推進第四代核電、小型模塊化反應堆和受控核聚變技術研發,提高核電安全性和經濟性。推動特高壓大容量海底電纜、特高壓柔性直流、超導輸電等先進技術與裝備實現突破,提升電網高效配置資源能力。發展能源互聯網智能控制、大容量虛擬同步機等新技術,提升清潔能源大規模接入條件下電網安全性和靈活性。加快智慧城市、智能家居、電動汽車、電力需求側響應等領域技術創新,提高終端用能效率。
加強產學研用協同。充分發揮企業創新主體作用,建立健全產學研用協同創新體系,整合各方資源,共享前沿信息、研發設施和科研成果,推動重大技術研發、重大裝備研制、重大示范工程和技術創新平臺四位一體,在“十四五”加快將科研創新成果轉化為實實在在的生產力和競爭力優勢。
(七)推進市場建設和企業轉型
“十四五”是全面推進電力市場建設的關鍵期,是加快電力企業轉型的機遇期,要以我國能源互聯網為平臺,加快推動構建全國統一電力市場,健全交易機制、理順價格關系,形成統一開放、競爭有序的現代市場體系,激發企業發展活力。
建設全國統一電力市場。加強頂層設計,完善相關交易機制,推動國家與省級電力市場有效銜接并逐步融合,更好發揮“大電網、大市場”作用,打破省間壁壘,實現能源資源跨區跨省經濟高效配置。積極研究推動電力市場與碳交易市場融合,構建全國電-碳市場,整合氣候與能源領域治理機制、參與主體和市場功能,實現碳減排與能源轉型協同推進。
推動形成科學電價機制。加快完善一次能源價格、上網電價、銷售電價聯動機制,使電價真實反映能源成本、供求關系和生態環境成本。完善省間輔助服務補償和交易機制,充分利用輸電通道容量和受端調峰資源,促進清潔能源全國優化配置。結合電價改革進程,妥善解決電價交叉補貼問題。
加快電力企業變革轉型。聚焦能源電力行業綠色轉型大趨勢,優化調整業務布局、運營模式和管理方式,主動壓減不符合清潔發展方向的業務,盡快實現主營業務綠色轉型,重塑面向未來的競爭優勢,提升社會價值。積極適應能源供應體系和消費方式變革,不斷拓展新業務領域,加快向綜合服務供應商轉變。
(八)深化國際合作
全方位加強國際能源合作是“十四五”推動能源高質量發展、實現開放條件下能源安全的必然要求。要統籌利用國內國外兩種資源、兩個市場,積極推動國外優質、經濟的清潔電力“引進來”和我國技術、裝備、產能“走出去”,積極推動和引領全球能源互聯網發展,全面提升我國能源電力發展質量和效益。
加快我國與周邊國家電力互聯互通。發揮我國能源互聯網平臺和樞紐作用,推進與緬甸、老撾、尼泊爾、韓國、蒙古、巴基斯坦等周邊國家電力互聯,有效利用國際資源和市場,擴大跨國電力貿易規模,助力“一帶一路”建設向深走實。
積極推動全球能源互聯網發展。發揮我國電力行業綜合優勢,強化全產業、跨領域資源整合和優勢互補,圍繞全球能源互聯網聯合開展技術攻關、項目開發、市場開拓,創新商業模式,打造新的效益增長點。發揮全球能源互聯網發展合作組織平臺作用,推動能源電力上下游企業加強資源共享、需求對接和項目合作,積極參與全球能源互聯網建設,推動中國倡議早日落地實施。
把握“十四五”戰略機遇期,加快我國能源互聯網建設,對保障國家能源安全、推動經濟高質量發展意義重大。能源電力行業應擔負起光榮使命和重大責任,深入貫徹落實總書記關于能源發展的重要指示精神,解放思想、登高望遠、凝聚合力、變革創新,大力推動我國和全球能源互聯網建設,助力構建人類命運共同體,為實現“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興的中國夢作出新的貢獻。
(作者系全球能源互聯網發展合作組織主席,中國電力企業聯合會理事長,瑞典皇家工程科學院院士,英國皇家工程院院士,德國國家工程院院士)
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