近年來，我國可再生能源裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)步增長。國家能源局最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國可再生能源發(fā)電總裝機(jī)已突破11億千瓦，比10年前增長近3倍，占世界可再生能源裝機(jī)總量的30%以上，其中水電、風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模和在建核電規(guī)模穩(wěn)居世界第一。
隨著碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的提出，我國可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速。能源轉(zhuǎn)型步伐加快，新型電力系統(tǒng)亟待構(gòu)建。然而，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一個長期、復(fù)雜的過程，產(chǎn)業(yè)如何立足未來，統(tǒng)籌謀劃？作為國家電網(wǎng)有限公司智庫建設(shè)的主體單位，以及該公司系統(tǒng)內(nèi)唯一從事軟科學(xué)研究的科研機(jī)構(gòu)，國網(wǎng)能源研究院有限公司（以下簡稱“國網(wǎng)能源院”）主要承擔(dān)理論創(chuàng)新、戰(zhàn)略創(chuàng)新和管理創(chuàng)新的研究職責(zé)，為國家電網(wǎng)公司戰(zhàn)略決策和運(yùn)營管理提供智力支撐。為了解目前我國構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的頂層規(guī)劃和設(shè)計(jì)等方面的新情況，本報記者近日專訪了國網(wǎng)能源院總工程師李健。
■■■未來電力系統(tǒng)
將呈多主體特征
中國能源報：在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下，新型電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中最主要的任務(wù)是什么？
李?。涸谏鐣?jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，我國對電力的需求仍保持較快增長。碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求我國在保證所需電量供應(yīng)的同時，不斷提升可再生能源電力消納能力及使用比例，這是電力行業(yè)未來規(guī)劃的重心。交通、工業(yè)、建筑、居民生活等領(lǐng)域都需要向清潔電力轉(zhuǎn)型，這也是“實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)‘能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍’的主要原因。
由于新能源具有低抗擾性與弱支撐性，要構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，需統(tǒng)籌電力保供和能源轉(zhuǎn)型，堅(jiān)持“常規(guī)電源保供應(yīng)、新能源調(diào)結(jié)構(gòu)”，推進(jìn)煤電與新能源優(yōu)化組合，不斷提升系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)能力，在確保供應(yīng)前提下推動清潔能源大規(guī)模開發(fā)利用。這不僅需要新能源，更需要煤電、儲能等多種主體，系統(tǒng)要協(xié)同和發(fā)揮好各主體的優(yōu)勢，從整體出發(fā)研究規(guī)劃、統(tǒng)籌安排。預(yù)計(jì)未來，新型電力系統(tǒng)將面對多元化主體，實(shí)現(xiàn)多種能源互補(bǔ)互濟(jì)、源網(wǎng)荷儲高效協(xié)同。
因此，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)必須堅(jiān)決貫徹新發(fā)展理念，統(tǒng)籌安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)三大目標(biāo)，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，統(tǒng)籌保供和轉(zhuǎn)型，堅(jiān)守系統(tǒng)觀念、底線思維，堅(jiān)持先立后破、不立不破，各方發(fā)力、多措并舉，通過創(chuàng)新驅(qū)動、系統(tǒng)推進(jìn)、市場導(dǎo)向、政策保障，高質(zhì)量滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展用能需求。
要做好協(xié)同統(tǒng)籌工作，就要增強(qiáng)技術(shù)實(shí)力。新型電力系統(tǒng)在建設(shè)過程中對顛覆性技術(shù)的訴求格外迫切，如碳捕獲、利用與封存技術(shù)和柔性直流技術(shù)、大規(guī)模長時效低成本儲能技術(shù)等都將成為推動規(guī)劃落地的重要抓手。
此外，在當(dāng)前新型電網(wǎng)規(guī)劃中，建設(shè)完善相關(guān)體制機(jī)制也十分重要。面對多主體協(xié)同運(yùn)行的未來，需要加速構(gòu)建市場化機(jī)制、價格疏導(dǎo)機(jī)制，以及新業(yè)態(tài)、新模式的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制。
■■■通過技術(shù)與機(jī)制創(chuàng)新破解
“不可能三角”
中國能源報：如何統(tǒng)籌新型電力系統(tǒng)的安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)三大目標(biāo)？實(shí)施路徑是什么？
李?。涸趹?zhàn)略規(guī)劃研究中，要堅(jiān)定目標(biāo)，設(shè)立規(guī)劃期與完成期，同時要考慮影響各方各面的因素，特別是安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)這三者之間的關(guān)系，保證目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。
具體來看，要實(shí)現(xiàn)能源清潔轉(zhuǎn)型、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，首先要保證電力安全可靠供應(yīng)，其次要關(guān)注能源轉(zhuǎn)型技術(shù)的發(fā)展情況，同時還要計(jì)算每一項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性及社會可承受的成本，這分別對應(yīng)著安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)。由于統(tǒng)籌這三方面難度很高，國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)甚至將此稱為“不可能三角”。碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)提出后，規(guī)劃將把環(huán)保、清潔、綠色放在更高的位置，導(dǎo)致統(tǒng)籌三者之間關(guān)系的難度上升。
在新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程中，技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵動力，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)合研發(fā)創(chuàng)新。同時，聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)有望創(chuàng)造更加豐富的應(yīng)用場景，有利于解決新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過程中遇到的實(shí)際問題，在促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級這一內(nèi)在需求的同時，激發(fā)整個行業(yè)科技創(chuàng)新的活力。事實(shí)上，若以現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，很難做到安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。現(xiàn)有技術(shù)成本偏高、經(jīng)濟(jì)性較差，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展，因此圍繞能源領(lǐng)域“卡脖子”環(huán)節(jié)，加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)力度是助推這三者達(dá)成平衡狀態(tài)的重要舉措。我國富煤、貧油、少氣的能源資源稟賦決定了我國能源轉(zhuǎn)型要立足煤電。煤電要實(shí)現(xiàn)功能重構(gòu)，就必須突破碳捕獲、利用與封存技術(shù)，不斷提升其深度調(diào)節(jié)能力。同時要加快大規(guī)模、長時續(xù)、低成本的儲能技術(shù)研發(fā)，增強(qiáng)新型電力系統(tǒng)的靈活性。
此外，提升技術(shù)水平的同時，機(jī)制方面的跟進(jìn)與創(chuàng)新也刻不容緩。首先，在政府層面，要加快制定推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)的配套機(jī)制和政策，發(fā)揮統(tǒng)籌協(xié)調(diào)作用，推動源網(wǎng)荷儲同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步投運(yùn)；明確各主體保供責(zé)任，建立源網(wǎng)荷儲協(xié)同保供機(jī)制，推動各方同向發(fā)力。其次，在市場層面，關(guān)鍵要在價格引導(dǎo)下讓需求彈性與供給彈性發(fā)揮作用，促進(jìn)資源配置實(shí)現(xiàn)最優(yōu)，建立源網(wǎng)荷儲靈活高效互動的電力運(yùn)行與市場體系，建立源網(wǎng)荷儲一體化協(xié)調(diào)運(yùn)營和利益共享機(jī)制，進(jìn)一步深化電力輔助服務(wù)市場、中長期交易等市場化機(jī)制建設(shè)，發(fā)揮協(xié)同互補(bǔ)效益?？傊?，新要求激發(fā)新需求，新需求創(chuàng)造新市場。這將為整個能源電力行業(yè)帶來發(fā)展新機(jī)遇。
■■■數(shù)字化和智能化技術(shù)研發(fā)
是重要方向
中國能源報：影響新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵因素有哪些？
李健：隨著新型電力系統(tǒng)的源、網(wǎng)、荷、儲、智各方面要素的豐富，分布式新能源、新型儲能、柔性負(fù)荷等新業(yè)態(tài)新要素廣泛接入，電網(wǎng)需要監(jiān)測的對象種類和需要采集的數(shù)據(jù)規(guī)模將呈數(shù)量級增長態(tài)勢，新要素調(diào)控、新業(yè)務(wù)管理面臨更高要求，需要持續(xù)加強(qiáng)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)夯實(shí)基礎(chǔ)，發(fā)揮數(shù)字賦能效能，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行控制智能化、業(yè)務(wù)融合協(xié)同化。
數(shù)字化和智能化是未來發(fā)展的重要方向。如果沒有數(shù)字化和智能化技術(shù)，將很難挖掘電源和負(fù)荷資源，從而迅速響應(yīng)新型電力系統(tǒng)。更直觀的是，未來要實(shí)現(xiàn)多主體聯(lián)動，也需要數(shù)字化技術(shù)。如電動汽車正成為電力系統(tǒng)的參與者和主動支撐者，其動力電池可以被視為儲能系統(tǒng)，與智能充電樁連接后可以響應(yīng)電網(wǎng)，隨著技術(shù)升級，其響應(yīng)能力將越來越精準(zhǔn)和高效。
因此，數(shù)字化和智能化賦予了電力系統(tǒng)強(qiáng)大的動能，實(shí)現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的數(shù)字賦能。推動電力系統(tǒng)的數(shù)字化和智能化要做到以下幾點(diǎn)：
一要加強(qiáng)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升深度感知和泛在互聯(lián)能力。依托傳感、通信、信息等先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)電網(wǎng)一二次系統(tǒng)協(xié)同、合理優(yōu)化智能終端部署，源網(wǎng)荷儲設(shè)備信息、運(yùn)行信息、狀態(tài)信息實(shí)現(xiàn)深度感知。
二要提升運(yùn)行控制智能化，推動先進(jìn)信息通信技術(shù)、控制技術(shù)和能源技術(shù)深度融合應(yīng)用。電網(wǎng)與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施融合發(fā)展，運(yùn)行控制方式向數(shù)字化技術(shù)支撐的智能調(diào)度加速轉(zhuǎn)變。未來分布式電源的大規(guī)模發(fā)展都離不開數(shù)字化賦能實(shí)現(xiàn)可觀可測可調(diào)可控。
三要促進(jìn)業(yè)務(wù)融合協(xié)同化，構(gòu)建智慧、綠色、安全、友好的電網(wǎng)智慧運(yùn)營體系。推動業(yè)務(wù)協(xié)同、流程貫通和數(shù)據(jù)共享，以廣泛連接和數(shù)據(jù)驅(qū)動為手段，提升用戶體驗(yàn)，豐富服務(wù)內(nèi)容，滿足客戶多元化、互動化、個性化用能需求，促進(jìn)營配調(diào)規(guī)業(yè)務(wù)在管理末端交叉協(xié)同。
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