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何勇健 | 新型电力系统的冲击、演进与重塑

日期:2021-08-19    来源:能研慧道  作者:何勇健

国际新能源网

2021
08/19
09:00
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关键词: 何勇健 新型电力系统 新能源消纳

新型电力系统已踏上征途

今年3月举行的中财委第9次会议上,习近平总书记提出,要构建以新能源为主体的新型电力系统

这是一项复杂、深刻且艰巨的系统工程,其中,清洁低碳发展、能源安全保障和系统转型成本三者间的巧妙平衡,已成为当前电力领域亟待破题的“世纪性命题”。

时下,关于大规模新能源消纳的系统性解决方案,已经从技术层面的探讨上升到了舆论场上的争鸣。在观点交锋中,无外乎有三条路径可供选择:

一是提升现有电力系统的调峰调频备用等灵活性调节能力;

二是借助储能、氢能、需求响应等外部调节手段平抑供需波动;

三是构建独立自主的微能源系统,在自平衡与自调度的基础上,实现分布式能源的就地消纳与源网荷储的智能互动。

在第一种路径下,受制于资源约束和碳排放总量控制等边界条件,抽蓄、煤电等传统调节手段,或早或晚将遭遇调节能力的“天花板”。彼时调节能力的“捉襟见肘”,将会使电力系统转动惯量和长周期储能缺失的问题,成为威胁系统安全稳定的长期隐患。

在第二种路径下,以现有技术发展水平,无论是氢能、储能、需求响应等外部调节手段的经济成本,还是等待电动汽车充放电(V2G)等技术成熟与规模化应用的时间成本,都会在无形中放大系统低碳转型的“代价”。

在第三种路径下,以“去中心化”为逻辑起点重构电力系统形态,通过分布式、储能、数字化技术手段,搭建并联通多个虚拟电厂和能源利用中心,既可以实现与大电网互为补充备用,“熨平”系统波动,也可填补技术手段与消纳需求的鸿沟,带来新能源发展革命性的突破。这种路径,或将成为未来构建新型电力系统的主流方式。

但是,打造“升级版”的电力系统并非坦途——系统形态的重塑不仅涉及传统利益格局的调整,更意味着价值认知层面的颠覆与重构。

首先,要在体制机制上

创造自由公平竞争的条件。

电网作为电力系统的中枢与核心,是新型电力系统建设的关键环节,其在承担大规模新能源传输与消纳任务的同时,也要担负起未来上下游碳价信号传导的“二传手”角色。但时下,在配网交易层面存在的“玻璃门”、“弹簧门”、“旋转门”——这些无形的利益藩篱,“阻隔”或限制了“隔墙售电”等直接交易模式的发展空间,阻碍了分布式新能源的发展壮大和综合智慧能源微网等新业态的培育。

构筑新型电力系统是一项国家意志决定的集体行动,这就要求发输配售用各个环节从“使命”和“能力”上均成为新型电力系统的合格主体。消除自然垄断企业在相关政策执行和“游戏规则”制定中的特权与影响力,亟需通过政府对其职责定位的重新界定和业绩考评机制等方面的调整,还原其公共事业属性,从根本上破除来自于系统内部的阻力。但大道至简,知易行难。塑造自由公平的竞争发展格局,远不止政策工具和技术手段的破旧立新。

其次,要让市场化价格机制

尽快成为发展主旋律。

以新能源为主体的新型电力系统建设,令“系统成本”的构成和内涵悄然发生改变,这也对我国电力市场化改革及现货市场建设提出了更深层次的要求。新型电力系统的构建绝非清洁电量对化石能源发电的简单替代,因此,应让灵活调节的价格信号成为“指挥棒”,引导各类市场主体主动创造和参与系统解决方案,而不是以行政命令替代市场经济的底层逻辑,造成低效无效的零和博弈或恶性竞争。

有效运转、机制合理的电力市场,是释放电力系统灵活性,扩大新能源消纳的成本最低路径。比如通过市场化消纳手段,使火电、抽蓄、储能、需求响应等各类调节方式各展所长、各尽所能,找到与之匹配的应用场景和价值补偿模式。唯如此,新能源才能与这些“战略伙伴”在新型电力系统构建中共生共荣,实现从电力系统生力军到主力军的蜕变。

第三,要培植新能源

良性发展的政策沃土。

新型电力系统建设从某种意义上来说,是对现有能源体系的颠覆性革命。当前,技术进步已使新能源的技术成本具备了与传统能源“同台竞技”的条件。但考虑电力系统调峰、备用等外部成本,新能源在短期内仍难当大任。当务之急是通过机制设计,使新能源对生态环境友好的正外部性得以充分体现——除了在电力市场获取电量收益外,还应尽快通过碳交易市场、强制性的新能源配额及绿证市场交易等措施,使新能源的零碳价值在多个不同属性的市场中充分“变现”,增强其市场竞争力和可持续发展能力,并以此赋予绿色产业经济更多的发展空间。

同时,实现从高碳化石能源到低碳、零碳能源消费的转变,是一场全社会共同参与的广泛性变革。终端用户对于绿色能源消费意识的觉醒,以及对低碳化变革成本的认可与接纳,将成为影响能源电力系统“再造”进程的重要变量。低碳产品和服务是“奢侈品”,其增加的成本,应由全社会受益消费者买单。因此,除了倡导绿色消费理念外,政府的宏观政策也应做好对通胀、合理调控价格的制度安排。

最后,要让科技创新和技术进步

成为构建新型电力系统的强大助推器。

大幅提高新能源的占比和保障能源安全是一对内在矛盾。要化解这一历史性难题,最终还是要依靠科技创新。这不仅需要在有源配电网(主动配电网)、柔性输配电、离网式直流微网、CCUS 等关键技术上取得重大突破,同时,还需要与人工智能、区块链、边缘计算、物联网等数字化技术深度融合与相互赋能。而这些,都需要国家和重点企业、高校等大力推进“揭榜挂帅”机制,提前布局前瞻性、颠覆性技术的研发,着力打造新能源产业链的原创技术“策源地”,鼓励更多企业勇做先进零碳产业链、供应链的“链长”。

能源电力的转型发展是一个螺旋上升、循环往复的过程。尽管目前,我们无法对“双碳”目标于能源电力领域带来的冲击和巨变给出准确结论,但我们仍可从细微处觉察,新业态已初露峥嵘,新技术更显锋芒,这些,都将成为能源电力低碳变革和经济绿色复苏——这一宏大叙事的开篇。

作者:何勇健 国家电投战略规划部主任

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