新形勢下我國能源電力行業未來發展面臨的關鍵問題和解決思路
日期:2022/5/10 13:37:55

當前,復雜的內外部形勢對我國能源安全與電力供需情況產生了深刻影響。內部形勢方面,“雙碳”目標和構建新型電力系統發展要求的提出,將大幅度提高我國風電、太陽能發電等間歇性、隨機性新能源并網比例和電力占終端能源消費的比重,能源生產與消費模式將發生重大轉變;外部形勢方面,俄烏戰爭態勢的持續擴大以及歐美等國家在經濟、能源合作領域的種種限制,將對我國能源安全帶來不可預估的潛在風險,未來可能面臨更嚴峻的能源制裁。如何在復雜的內外部形勢下保障我國能源安全并推動能源電力行業的安全高效、清潔低碳發展,是我國急切需要解決的關鍵問題,我們必須以重大問題為導向,探索能源電力行業未來發展的科學路徑與應對方法。

一、我國能源安全與能源電力行業未來發展面臨的關鍵問題

1、如何有效應對復雜國際形勢變化對我國能源安全帶來的威脅?

目前,我國以煤炭、石油等化石能源為主的能源消費結構短時間內難以轉變,在我國的一次能源消費中,化石能源占比約為85%,其中煤炭占比約為60%,石油約為20%。我國煤炭的對外依存度較低,進口占比約為7%,但大多來自于印尼、澳大利亞等地緣政治敏感區域,同時,我國石油的對外依存度高達70%左右,當前仍以美元為基礎的石油貿易結算體系使得我國石油供需安全面臨較大挑戰。因此,如何有效應對復雜國際形勢變化對我國能源安全帶來的威脅,是新形勢下能源電力行業發展迫切需要解決的首要問題。

2、如何有效應對大規模新能源接入對系統運行安全性、經濟性帶來的挑戰?

截止2021年底,我國風電、太陽能發電裝機分別達到2.99億千瓦、2.82億千瓦,均持續保持世界第一位。目前,我國已發布“十四五”裝機規劃的省份合計將新增約5.6億千瓦新能源發電,能源電力行業將在“十四五”期間迎來新能源的倍速發展時期。然而,大規模間歇性、隨機性新能源接入將使得電力系統頻率穩定性、供需平衡面臨嚴峻挑戰,應對舉措是通過配置大規模靈活性火電、電化學儲能、抽水蓄能等方式緩解新能源并入沖擊,但同時也帶來系統總成本提高等問題,系統的“安全性、環保性、經濟性”三者難以協調(又稱為“能源不可能三角形”問題)。因此,如何有效應對大規模新能源接入對系統運行安全性、經濟性帶來的挑戰,是新形勢下能源電力行業發展迫切需要解決的關鍵問題。

3、如何有效推動我國煤電等火力發電和新能源發電的定位轉變?

截至2021年底,我國煤電裝機達到11.1億千瓦,占總發電裝機容量的比重為46.7%,2021年煤電發電量5.03萬億千瓦時,占總發電量比重為60.0%,未來一段時間內煤電仍為我國裝機和發電的主力電源。然而,在復雜內外部形勢影響下,受前端煤價上漲及非水可再生能源電力消納責任權重、減排約束等因素制約,煤電產業整體盈利能力下降,影響終端用戶用電成本。與此同時,隨著新能源裝機和發電占比的不斷提升,煤電自身的角色定位也將從主力電源向調節性電源轉變,新能源發電將逐步成為主力電源,但目前尚缺少成熟可行的市場機制和保障體系適應各類電源的角色變化。因此,如何有效推動我國煤電等火力發電和新能源發電的定位轉變,是新形勢下能源電力行業發展需要高度關注的重點問題。

二、保障我國能源安全和能源電力行業健康發展的相關建議

1、以綜合能源的發展視角開展系統協調規劃與運行優化,為保障國家能源安全、破解“能源不可能三角形”問題提供可行方案

綜合能源的發展視角強調“橫向多能互補,縱向源網荷儲協調”,以綜合能源的發展視角開展系統協調規劃與運行優化,就是要立足于供能可靠性提高、綜合能效提高及用能成本降低、碳排放降低和其他污染物排放降低的“兩高三低”目標,打破石油、煤炭、天然氣和電力等多異質能源子系統之間及能源子系統內部各環節的壁壘障礙,實現傳統化石能源與風、光等新能源協調規劃、優化運行、協同管理、交互響應和互補互濟,有效緩解大規模新能源并入對電力系統安全運行帶來的挑戰,在滿足多元化用能需求的同時提升清潔能源消費占比,降低我國對外部煤炭、石油等化石能源的消費進口依賴,進而保障國家能源安全。

以綜合能源的發展視角開展系統協調規劃與運行優化,有助于支撐破解“能源不可能三角形”問題:一是通過電源、電網、需求側及儲能各環節的協調互動,平抑風電、太陽能發電出力的波動性和間歇性,提高系統運行可靠性;二是通過加強煤電、水電與風電、太陽能發電的互補出力,以成本較低的煤電、水電對沖風電、太陽能發電成本較高的難題,降低社會用能成本;三是通過多種能源的互補出力和源網荷儲的協調互動,提高系統運行可靠性和經濟性的同時支撐大規模新能源并網消納。

2、堅持推動科學技術創新,為能源電力行業的安全高效、清潔低碳轉型提供持續動能

科學技術是第一生產力,能源電力行業的安全高效、清潔低碳轉型需要系統“源網荷儲”各環節的技術創新提供持續動能:

一是電源側,開展熱電高效轉換技術研究,推動化石能源、太陽能、地熱能等的高效利用,開展可再生能源高效轉化與智能綜合利用技術研究,推動太陽能發電、風力發電整體效率的提高和并網可靠性的提升;

二是電網側,開展直流輸電和柔性輸配電關鍵技術研究,提升系統長距離、大容量的資源優化配置能力和就地消納能力,開展涵蓋大規模新能源、儲能、需求響應資源的電網協同調度關鍵技術研究,提升系統源網荷儲協調控制能力;

三是儲能側,開展能量型/容量型/功率型/備用型等多場景適用儲能技術裝備與集成技術研究,為滿足不同場景下的系統靈活性調節需求提供可行技術方案,開展變速抽水蓄能、儲熱、儲氫等多類型儲能技術裝備關鍵技術研究,為系統供需平衡提供多類型儲能方案;

四是需求側,開展安全高效多能耦合用能技術裝備與集成技術研究,降低各行業用戶能耗水平并有效提升電力消費比重,開展用戶用能智能監測與自動需求響應關鍵技術研究,實現用戶“無感”狀態下的系統供需互動與協調平衡。

同時,深化云計算、大數據、物聯網、移動通信、人工智能、區塊鏈和邊緣計算等現代數字信息技術在能源領域“源網荷儲”各環節的融合應用,在實現能源生產、傳輸、交易、消費多環節即時化感知與監測的基礎上,促進能源信息的流動與共享,充分發掘能源大數據作為新時期重要生產要素的潛在價值,為能源系統“源網荷儲”各環節的運行及管理優化提供重要支撐。

3、堅持推動機制與模式創新,為能源電力行業各類主體定位轉變提供體制保障和價值路徑

市場機制是資源優化配置的有效手段,發展模式是行業主體適用市場機制所采取的價值回收可行路徑。在能源安全和“雙碳”目標的雙重要求下,能源領域的機制創新和模式創新最主要的目的就是安全、經濟地消納大規模間歇性、隨機性的新能源出力,并有效解決煤電等傳統電源的定位轉變與有序退出難題。機制與模式創新是屬于管理創新的范疇,應包含新的市場機制、新的商業模式和新的運營模式。

新的市場機制就是在全國統一大市場的框架下,建立有利于化石能源可持續發展和大規模新能源消納的能源市場機制,包括含大規模新能源參與的電力中長期市場、電力現貨與輔助服務市場以及碳交易市場、電碳融合的交易市場、綜合能源交易市場等方面,為煤電等火力發電企業以及太陽能發電、風力發電等新能源發電企業適應新形勢下的角色轉變提供可行的資源優化配置平臺。

新的商業模式就是在新的市場機制下各類能源生產、傳輸、存儲與消費主體廣泛參與、良性發展的市場業態和盈利模式,包括綜合能源服務、輔助服務、需求側管理與節能降碳服務、碳交易代理服務等方面,以綜合能源服務為主的能源創新商業模式將逐步成為未來能源電力企業盈利的重要渠道。

新的運營模式就是發電企業、電網公司、能源服務商等各類主體為適應新的市場機制和新的商業模式而進行的自身組織架構、戰略布局、運營管理等方面的調整,比如成立能源大數據中心、向能源互聯網企業轉型、發展綜合能源業務等,是企業自身為適應能源安全和“雙碳”目標要求而進行的自我改造和自我提升。

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特別聲明:本文轉載自2022-05-06新華網客戶端,作者中國儲能網新聞中心,出于傳遞更多信息而非盈利之目的,同時并不代表贊成其觀點或證實其描述,內容僅供參考。版權歸原作者所有,若有侵權,請聯系我們刪除。

 


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