核心閱讀：期間注重能源自身發(fā)展。·新能源并網技術仍需創(chuàng)新高比例新能源是未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。將注重能源全產業(yè)鏈發(fā)展。
11月3日，新華社受權發(fā)布了《中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》，涉及新能源規(guī)劃要點分別提到了加強新能源、高端裝備、新能源汽車、海洋裝備等戰(zhàn)略新興產業(yè)發(fā)展，以及加快推動綠色低碳發(fā)展以及推動能源清潔低碳安全高效利用。
在11月5日由北極星電力網聯合上海電力大學主辦的“2020年中國風電產業(yè)發(fā)展大會中”，多位嘉賓表示：十四五規(guī)劃建議的發(fā)布，意味著在我國低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉型背景下，新能源產業(yè)發(fā)展正在呈現出清晰的趨勢。
可再生能源產業(yè)發(fā)展邏輯面臨轉變
進入風電全面平價發(fā)展階段，業(yè)內會發(fā)現以往我們熱議的電價、補貼、年度建設規(guī)模等傳統(tǒng)政策機制不再成為新能源行業(yè)發(fā)展的客觀約束。在2030年能源消費和2060年“碳中和”目標下，我國會走一個什么樣的碳減排路徑?
對于碳減排路徑的探索，或者說作為重要支撐的可再生能源應該以哪些總量目標作為指引，首先要對我國的能源消費的目標有一定的認識。考慮新冠疫情給短期經濟發(fā)展帶來沖擊，“十四五”我國經濟年均增速5.5%，預計到2025年，全社會用電量在9～9.5萬億千瓦時之間，年均增速4%～4.5%。到2025年，預期全部非化石能源占一次能源消費比重達到19-20%左右(55-56億噸標準煤)。
可以說，可再生能源電力已經成為我國碳減排路徑上至關重要的支撐性力量，在“30·60碳中和”目標下，可再生能源發(fā)展將成為剛性需求，未來新能源行業(yè)不再僅是補充和替代，而將成為能源供給側的主力，在中短期內都是一個具備很大確定性的市場。
在新時期的規(guī)劃目標下，國家發(fā)展和改革委員會能源研究所主任陶冶強調，可再生能源的發(fā)展思路應該從以下幾個方面隨之轉變：
從發(fā)展理念上，“十三五”能源規(guī)劃注重環(huán)境保護，“十四五”能源規(guī)劃注重生態(tài)保護，重點考慮碳減排問題;
從發(fā)展思路上，“十三五”注重能源數量保障，“十四五”則更加注重能源的質量提升;
在時間維度上，“十三五”注重5年發(fā)展，“十四五”注重更長遠發(fā)展。需要注意的是，“十四五”能源規(guī)劃是開啟能源高質量發(fā)展的第一個五年計劃，不但要解決“十四五”期間能源如何清潔低碳、安全高效發(fā)展的問題，還要為2035年、2050年的長期發(fā)展找準方向;
從產業(yè)空間來看，“十三五”期間注重能源自身發(fā)展，“十四五”將注重能源全產業(yè)鏈發(fā)展;而從發(fā)展實質上來看，“十三五”期間產業(yè)偏重生產力發(fā)展，“十四五”則將偏重生產關系調整。
綜合能源基地模式是重要趨勢
在風電平價上網的過程中，主要制約因素在于政策約束、技術進步、消納空間以及建設成本四個方面。其中，水風光儲一體化發(fā)展將是未來重要的趨勢之一，也是未來降低大基地度電成本的一種有效方式。這一點與發(fā)改委《“風光水火儲一體化”“源網荷儲一體化”發(fā)展征求意見稿》相契合。“風光水火儲一體化”建設更加側重電源基地開發(fā)，其在強化電源側靈活調節(jié)作用、優(yōu)化各類電源規(guī)模配比、確保電源基地送電可持續(xù)性方面更具優(yōu)勢。
電力規(guī)劃設計總院能源研究所副所長徐東杰也持有同樣的觀點，他認為，未來大型基地的開發(fā)將呈現“綜合能源基地”的發(fā)展趨勢，積極打造水能、可再生能源、儲能的一體化互補基地將是未來趨勢。
同時，在電力市場中，度電成本將成為決定報價的關鍵指標，較低的度電成本在電力市場中將具有更大的盈利空間。“十三五”期間，我國風電建設成本快速下降，2019年我國陸上風電單位千瓦建設成本較2011年下降了27%，達到6500元/kW。成本的下降主要在于自身技術水平的不斷提升，以及陸上大基地開發(fā)模式的發(fā)展、大兆瓦風機技術的革新。
徐東杰提出建議表示，后補貼時代風電應以降低度電成本為目標優(yōu)化全生命周期管控。建議風電企業(yè)進一步開展精細化管理，在開發(fā)、設計、建設、運行等全生命周期各環(huán)節(jié)共同發(fā)力，以降低度電成本為目標優(yōu)化管控全生命周期各環(huán)節(jié)，風電規(guī)劃更加注重在電力市場背景下進行。
新能源并網技術仍需創(chuàng)新
高比例新能源是未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，預計到2030年，新能源裝機占比將達38%，超過煤電成為我國裝機第一大電源。但近年來，不管國內還是國外均發(fā)生過因新能源占比高、系統(tǒng)頻率和電壓支撐能力不足而引發(fā)脫網、停電事故，這些事故暴露出大規(guī)模新能源的穩(wěn)態(tài)電壓控制系統(tǒng)缺失和風電機組低/高電壓穿越能力的不足。
以英國2019年“8.9”大停電為例。英國是典型高比例新能源電網，風電和光伏裝機占比40%，事故發(fā)生時，機組脫網207萬千瓦(占比7%)，其中風電和光伏脫網規(guī)模占70%，損失負荷93萬千瓦。而其新能源機組不具備慣量和一次調頻能力是觸發(fā)低頻減載的主要原因。
通過對連鎖脫網過程進行深入分析，國網冀北電科院新能源所所長劉輝指出，在穩(wěn)態(tài)調壓方面，構建大規(guī)模風電匯集系統(tǒng)無功電壓多層級控制技術體系、大規(guī)模風電匯集系統(tǒng)無功電壓協調控制技術與系統(tǒng)，以及開發(fā)基于RTDS/RT-Lab的無功設備與AVC系統(tǒng)測試平臺，是緩解大規(guī)模風電匯集地區(qū)無功電壓運行存在的問題的有效手段。
在主動調頻/調壓方面，虛擬同步發(fā)電機技術是關鍵。
虛擬同步發(fā)電機技術是使新能源由“被動調節(jié)”轉為“主動支撐”的新一代新能源發(fā)電技術，使之具備慣量支撐、一次調頻和主動調壓等主動支撐電網的能力。在探索過程中，冀北電科院自主研制了世界最大容量的2MW風電虛擬同步機、儲能直流升壓并聯接入的30~500kW系列光伏虛擬同步機，一次調頻響應時間分別小于5s和1s，顯著優(yōu)于常規(guī)同步機組。同時，還依托國家風光儲輸示范工程，建成了世界首座百兆瓦級多類型虛擬同步發(fā)電機電站。
未來，隨著風電機組高電壓穿越、風電機組側次同步諧振抑制等技術的不斷完善與普及，再輔以儲能裝置對輸出功率的控制，不斷革新發(fā)展的技術將對改善發(fā)電質量、解決風電并網難題起到愈加重要的作用。
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