又到迎峰度夏時。國家電網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，受持續(xù)高溫影響，6月24—26日，山東、河南、陜西、新疆用電負荷創(chuàng)歷史新高。6月以來，河北、山東、河南、陜西、甘肅、寧夏、新疆等7個省級電網(wǎng)，以及西北電網(wǎng)用電負荷均創(chuàng)歷史新高。隨著高溫天氣持續(xù)和多個區(qū)域復工復產(chǎn)進程的進一步推進，中國多省市將面臨更大的電力緊平衡挑戰(zhàn)。
一方面，去年9月席卷全國20多省市的拉閘限電事件以來，能源安全和保障供應便占據(jù)電力行業(yè)發(fā)展的有力主導。如今，疊加俄烏沖突、全球能源通脹等國際性事件，中國進一步部署擴大供應、穩(wěn)定價格等一系列措施，以“堅決杜絕拉閘限電”再次發(fā)生。
另一方面，“雙碳”作為國家重要戰(zhàn)略的地位并未改變，中國國家主席習近平在十九屆中央政治局第三十六次集體學習時提出，“實現(xiàn)‘雙碳’目標，不是別人讓我們做，而是我們自己必須要做”，實現(xiàn)“雙碳”目標是中國進入發(fā)展新階段，順應技術進步、推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。
如何平衡當下保障電力供應和中長期低碳轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略發(fā)展要求、如何在更長期內(nèi)穩(wěn)筑電力安全保供基礎、如何更穩(wěn)更快更科學地建設新型電力系統(tǒng)，是短期內(nèi)出臺強有力的保供措施之外，中國的能源和電力相關部門面臨的“大考”。
筆者認為，一方面，建立新型電力系統(tǒng)與“雙碳”目標的本質(zhì)和實現(xiàn)路徑是協(xié)同的，我們應該以系統(tǒng)性思維來理解和解決保供問題，不應批評單一電源或倚重單一電源進行保供；另一方面，如《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》所提出的，“十四五”是為實現(xiàn)“雙碳”目標打基礎的關鍵時期，中國應堅持大力發(fā)展多元綠色的靈活性資源、切實提高電力系統(tǒng)的靈活性，為建設新能源比例逐步提高的新型電力系統(tǒng)打下良好基礎。
可再生能源和煤電協(xié)同發(fā)力
以系統(tǒng)性思維實現(xiàn)保供
今年3月，千呼萬喚的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》（下稱《規(guī)劃》）出臺。與以往的五年能源規(guī)劃不同，此次《規(guī)劃》從政策名稱上就反映了中國新時代能源電力系統(tǒng)發(fā)展的指導邏輯——強調(diào)能源體系的“現(xiàn)代化”與系統(tǒng)性思維。
可以說，在今后的電力系統(tǒng)發(fā)展中，可再生能源高質(zhì)量發(fā)展和煤電定位轉(zhuǎn)換將是兩個重要方面，而兩者均貢獻于也得益于安全穩(wěn)定的新型電力系統(tǒng)。
一方面，加快可再生能源“立”的速度需要意識上和體制機制上的轉(zhuǎn)變。
可再生能源將作為未來新型電力系統(tǒng)的主體電源，將在裝機和電量占比上逐步提升。國家電網(wǎng)有限公司的研究提出，可再生能源的發(fā)展應從“十三五”主要追求規(guī)模化，過渡至如今統(tǒng)籌考慮整個電力系統(tǒng)的可持續(xù)、安全、高效等目標的新階段。
高質(zhì)量發(fā)展可再生能源，首先應認可其低碳、可再生的綠色屬性對實現(xiàn)電力行業(yè)碳達峰、碳中和目標的關鍵作用。中國應加速部署可再生能源，以更大程度地滿足社會新增電量需求，助力社會經(jīng)濟發(fā)展與碳排放的“脫鉤”。
其次，高質(zhì)量發(fā)展可再生能源，還要求我們清晰認識到可再生能源波動性等特性對中國現(xiàn)行電力系統(tǒng)運行帶來技術性和非技術性的復雜挑戰(zhàn)，并積極部署高比例可再生能源接入情境下相應的解決方案。
國網(wǎng)能源研究院的研究指出，從成本趨勢來看，新能源發(fā)電總體上即將進入平價上網(wǎng)時代，但從終端用戶側(cè)看，平價利用不但包含發(fā)電成本，還需要考慮可再生能源的利用成本，包括輸配電成本以及為保障系統(tǒng)安全增加的系統(tǒng)成本；而從系統(tǒng)安全方面考慮，高比例新能源并網(wǎng)需要解決系統(tǒng)抗擾動能力降低、電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力不足等問題。
因此，為保障安全、高效、低碳的新型電力系統(tǒng)的建設，中國應提早布局、發(fā)展適應高比例可再生能源電力系統(tǒng)的技術、商業(yè)模式和市場體制機制，系統(tǒng)性地降低可再生能源的利用成本，并促進可再生能源的消納。
另一方面，針對煤電轉(zhuǎn)型的政策和資金支持仍存在空白。
目前中國電力體系的運行規(guī)則和體制機制是基于以煤電為主體能源的現(xiàn)實而制定，煤電轉(zhuǎn)向保障性、系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源的過程，勢必需要相應對電力系統(tǒng)運行規(guī)則、機制體制進行改革。
中國人民大學環(huán)境學院的研究提出，存量煤電的轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展有著一系列的技術和政策選擇，但每個選擇也都面臨著不同程度的落地挑戰(zhàn)：在現(xiàn)有的煤電裝機規(guī)模下，選擇提前退役可能造成擱淺煤電資產(chǎn)高至萬億人民幣量級的損失。如果裝機規(guī)模繼續(xù)擴大，則擱淺資產(chǎn)還會增加；而在輔助服務市場不完備的情況下，煤電的靈活性改造則面臨著靈活性價值無市場付費的問題；清華大學氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院和清華BP清潔能源研究與教育中心的研究還指出，對煤電加裝負排放設施的選項來說，CCS的發(fā)展目前受成本下降速度緩慢的影響較大，而BECCS則受生物質(zhì)資源可用量的限制。
華北電力大學袁家海教授也曾強調(diào)“煤電高質(zhì)量轉(zhuǎn)型需系統(tǒng)化制度發(fā)力”。他認為，目前臨時性資金和短期價格政策支持不足以持續(xù)支撐煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型。此外，他也呼吁需要盡快建設和形成電力市場機制和電價政策，包括建設容量成本回收機制、健全輔助服務市場機制等，用市場化、機制化的手段支撐煤電行業(yè)定位轉(zhuǎn)換。
而任何新路徑的落地和推廣往往需要反復地驗證與試驗。電力體系的技術路徑的選擇和其運行規(guī)則、機制體制改革都很難一蹴而就，需要經(jīng)過試點布局和嚴密論證。這要求相關政策制定方和執(zhí)行方提前布局，加快試點的推進和體制機制的改革，加速深化各類電力市場的建設，盡快形成市場化、機制化的解決方案，以推進可再生能源高質(zhì)量發(fā)展和煤電的定位轉(zhuǎn)換。
大力發(fā)展多元低碳靈活性資源
才是長久之計
除推進可再生能源和煤電未來的高質(zhì)量發(fā)展外，為建設安全、高效、低碳的新型電力系統(tǒng)，并適應未來高比例可再生能源接入的電力體系，學界和業(yè)界普遍認為，提高系統(tǒng)靈活性將成為中國電力體系發(fā)展的關鍵之一。
國海證券的行業(yè)研究則指出，調(diào)峰能力不足已成為新能源發(fā)電消納受限的主要因素。根據(jù)其對西北能監(jiān)局的主要省份棄風棄光原因統(tǒng)計的整理分析，相較于2015年傳輸能力受限這一原因，2020年因調(diào)峰能力不足導致的棄風棄光占比明顯上升，后者導致的棄風棄光占比在寧夏、青海、新疆等省超過90%。
據(jù)《中國能源報》報道，截至2020年底，全國靈活調(diào)節(jié)電源占比達到18.5%。而《十四五現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，到2025年，靈活調(diào)節(jié)電源占比達到24%左右。
中國經(jīng)常出現(xiàn)政策目標定底線，實際超預期完成目標的情況。截至2022年5月，中國可再生能源發(fā)電裝機已超11億千瓦，除去常規(guī)水電和抽水蓄能，風電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等新能源發(fā)電裝機已超過7億千瓦。參考“十四五”期間眾多省份提出的可再生能源裝機目標，多方專家預測，中國政府提出的在2030年實現(xiàn)12億千瓦以上的風光裝機目標很有可能提早達成，甚至在“十四五”期間就可能實現(xiàn)。這意味著，電力系統(tǒng)也需要相應地加速提升靈活調(diào)節(jié)能力。
電力系統(tǒng)靈活性的提升可以從源網(wǎng)荷儲多方面入手是學界和業(yè)界的普遍共識。華北電力大學的袁家海和張凱提出，在近中期，儲能和需求響應的發(fā)展不足以支撐高比例的可再生能源電力系統(tǒng)的情況下，煤電運行靈活性改造成為2021~2030年電力系統(tǒng)脫碳過渡時期的重要靈活性資源。國家能源局則提出，未來五年將大力推動煤電“三改”，其中2022年將實現(xiàn)超過2.2億千瓦的煤電改造規(guī)模。
不過，值得注意的是，光依靠煤電靈活性改造是無法完全滿足未來新型電力系統(tǒng)的靈活性需求的。上述清華氣研院和清華BP中心的研究指出，當波動性可再生能源占比較低時，電力系統(tǒng)主要依靠煤電靈活性運行和區(qū)域間電網(wǎng)互聯(lián)互濟即可有效消納；但當波動性可再生能源占比繼續(xù)提升，需要新建大量的儲能設施來解決電力系統(tǒng)的靈活性問題。研究中不同情景結(jié)果均表明，當波動性可再生能源發(fā)電量占比達到約30%時，是儲能技術大規(guī)模應用的臨界點，按照研究預測，這一時期可能出現(xiàn)在2030-2035年左右。
因此，“十四五”期間，中國應大力發(fā)展多元、低碳的靈活性資源和配套體制機制，切實提高電力系統(tǒng)靈活性，為電力行業(yè)“雙碳”目標的實現(xiàn)和未來以可再生能源為主的新型電力系統(tǒng)建設打下良好基礎，貢獻于保障電力系統(tǒng)的長期安全。
政策建議
國家能源政策制定及規(guī)劃有關部門應抓住“十四五”這個為未來新型電力系統(tǒng)建設打基礎的時間窗口，堅持“雙碳”目標協(xié)同、能源系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略定力。
“十四五”期間，中國應大力發(fā)展多元、低碳的靈活性資源，助力可再生能源的高質(zhì)量發(fā)展以滿足社會新增電量，也應重視電力市場機制的建設和各類機制體制的深化改革，為新能源比例逐步提高的新型電力系統(tǒng)的建設打下良好基礎。
主管部門需警惕倚重煤電保供的傳統(tǒng)思維，應以系統(tǒng)性、全局性思維來解決保供問題，在推進輔助服務市場和容量市場等相關機制的落地和完善的同時，盡快規(guī)劃不同梯次、不同類型的煤電轉(zhuǎn)型路徑和實施機制，推動煤電在電力系統(tǒng)中的定位轉(zhuǎn)換。
原標題： 迎峰度夏進行時，新型電力系統(tǒng)如何發(fā)力？
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