中國電力建設(shè)集團(tuán)水電水利規(guī)劃設(shè)計總院近日發(fā)布的報告顯示，預(yù)計2024年中國風(fēng)電新增裝機(jī)約70吉瓦(1吉瓦等于10億瓦)，太陽能發(fā)電新增裝機(jī)約為190吉瓦。這意味著中國將提前6年完成“到2030年太陽能和風(fēng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到1200吉瓦”的可再生能源目標(biāo)。
中國新增可再生能源裝機(jī)容量位居全球前列，2023年全球可再生能源新增裝機(jī)約5.1億千瓦，其中超過50%來自中國。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，今年中國的風(fēng)電、光伏產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)快速增長。不過，其不穩(wěn)定性、間歇性等發(fā)電特點(diǎn)也將為電網(wǎng)系統(tǒng)維持穩(wěn)定供電帶來挑戰(zhàn)。
可再生能源產(chǎn)業(yè)一頭連著生產(chǎn)，一頭通向消費(fèi)。目前，雖然發(fā)電裝機(jī)容量較高，但安全可靠的高比例可再生能源消納體系尚未建立，新能源所產(chǎn)生的電能往往會在特定時段集中大規(guī)模上網(wǎng)，這將導(dǎo)致電力系統(tǒng)消納成本攀升。截至2024年3月底，全國風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)突破11億千瓦，占總裝機(jī)容量的36.7%;風(fēng)電光伏發(fā)電量達(dá)4253億千瓦時，占總發(fā)電量的比例超過19%。隨著風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量持續(xù)提升，新能源發(fā)電的出力不穩(wěn)定性導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)電功率與負(fù)荷需求功率不平衡問題越發(fā)顯著，在夏季高溫天氣或冬季寒潮等極端氣候條件下將更加突出。此外，由于新能源消納基礎(chǔ)尚不牢固，部分地區(qū)和時段仍面臨電力倒送等問題，負(fù)荷中心電源支撐能力和應(yīng)急備用能力仍有待加強(qiáng)。這也為我國儲能和電網(wǎng)行業(yè)留下了廣闊的發(fā)展空間。
新的供需特點(diǎn)對可再生能源高質(zhì)量發(fā)展提出了新的方向和要求。其中，儲能將成為未來新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。儲能系統(tǒng)有助于提高電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置和調(diào)控能力，提升新能源富集地區(qū)的電力送出水平，減少新能源棄電量和對化石能源發(fā)電平峰的依賴。在電源側(cè)，與儲能系統(tǒng)共同運(yùn)行能夠改進(jìn)發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻性能，有效降低可再生能源電力接入電網(wǎng)時造成的波動，提高可再生能源發(fā)電的可靠性，有利于新能源消納;在電網(wǎng)側(cè)，儲能系統(tǒng)作為并網(wǎng)主體之一，可以為電網(wǎng)提供功率緩沖，通過與電網(wǎng)互動來輔助一次調(diào)頻，支持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和頻率調(diào)節(jié)，緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力;在用戶側(cè)，儲能系統(tǒng)還可被用于平衡能源供需間的差異，避免突發(fā)性的供應(yīng)不足或電網(wǎng)過負(fù)荷，遇到臨時停電還可為用戶提供備用電力。此外，儲能將為用戶節(jié)約能源成本。一方面，工業(yè)用戶可以通過儲能系統(tǒng)代替變壓器容量，降低最高用電功率進(jìn)而節(jié)省容量成本。另一方面，工商業(yè)用戶也可以通過分時段調(diào)用儲能系統(tǒng)，在低峰期或電力價格較低時充電，在高峰期或電力價格較高時使用儲存的電力，實(shí)現(xiàn)峰谷套利降低電費(fèi)成本。
未來，中國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要做到三點(diǎn)：一是完善電力市場機(jī)制，擴(kuò)大儲能盈利空間，通過現(xiàn)貨節(jié)點(diǎn)電價、調(diào)峰電價等措施引導(dǎo)用戶“削峰、錯峰、移峰”，降低用電高峰期壓力的同時增加用戶積極性;二是建立健全儲能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，完善系統(tǒng)安全設(shè)計、測試驗(yàn)收等標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)化儲能電站接入電網(wǎng)和應(yīng)用場景類型，助力儲能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展;三是推動儲能技術(shù)創(chuàng)新，通過研發(fā)更高單位容量能效比的儲能方式，減少儲能浪費(fèi)，提高儲能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。
除儲能外，為持續(xù)提高電網(wǎng)對新能源電能的接納能力，電網(wǎng)也需改造升級，包括變電站的改造擴(kuò)容、輸電線路建設(shè)、與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的融合發(fā)展等。單憑以化石能源為主的電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和替代能力，難以支撐以新能源為主的新型電力系統(tǒng)發(fā)展。對整個電力系統(tǒng)而言，電網(wǎng)智能化將有助于充分釋放需求側(cè)資源，緩解電網(wǎng)調(diào)度緊張，并降低電力系統(tǒng)供需平衡難度。因此，建設(shè)堅強(qiáng)、智能、柔性電網(wǎng)，構(gòu)建電力系統(tǒng)智慧化運(yùn)行體系，從而提升源網(wǎng)荷儲靈活互動調(diào)節(jié)能力是下一步電網(wǎng)發(fā)展的重要方向。從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化和智能化升級、電網(wǎng)智慧化調(diào)控技術(shù)水平提升，到加強(qiáng)骨干網(wǎng)架柔性靈活度、核心業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、健全網(wǎng)絡(luò)安全管理機(jī)制等方面，未來電網(wǎng)的全面創(chuàng)新發(fā)展也將為電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)創(chuàng)造良好發(fā)展機(jī)遇。電網(wǎng)與儲能齊頭并進(jìn)，將是實(shí)現(xiàn)我國能源高質(zhì)量發(fā)展的重要一環(huán)。(作者是廈門大學(xué)管理學(xué)院講席教授、中國能源政策研究院院長)
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