構(gòu)建新型電力系統(tǒng)應(yīng)保持定力與節(jié)奏

以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)承載著能源轉(zhuǎn)型的歷史使命，是清潔低碳、安全高效能源體系的重要組成部分，是以新能源為供給主體、以確保能源電力安全為基本前提、以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展電力需求為首要目標(biāo)，以智能電網(wǎng)為樞紐平臺(tái)，以源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)與多能互補(bǔ)為支撐，具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開(kāi)放互動(dòng)基本特征的電力系統(tǒng)。

資料表明，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家大多在1970~2013年期間已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了碳達(dá)峰。從其普遍承諾2050年左右實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)來(lái)看，由碳達(dá)峰到碳中和的過(guò)渡期普遍需要大約50到70年的時(shí)間。即便在這一時(shí)間目標(biāo)下，在發(fā)展高比例新能源的過(guò)程中，一些國(guó)家也不同程度地面臨“安全、經(jīng)濟(jì)、清潔”這一“不可能三角”間的矛盾。相比之下，我國(guó)碳達(dá)峰碳中和的速度更快、力度更大、任務(wù)更艱巨。因此，在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的過(guò)程中，需要保持戰(zhàn)略定力和穩(wěn)健節(jié)奏，在源網(wǎng)荷側(cè)、市場(chǎng)機(jī)制改革、重點(diǎn)技術(shù)攻堅(jiān)等多個(gè)層面進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)與決策。

三個(gè)“方面”如何發(fā)展

在電源側(cè)，全面推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)電力供給清潔化。

從近期來(lái)看，中國(guó)首先要在“十四五”時(shí)期力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)光每年1.1億千瓦以上的新增裝機(jī)，以確保風(fēng)光發(fā)電量實(shí)現(xiàn)在2025年占比達(dá)16.5%左右的目標(biāo)。其次要嚴(yán)控煤電新裝機(jī)規(guī)模，同時(shí)推進(jìn)存量煤電靈活性改造。在新型電力系統(tǒng)中，煤電的定位將轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┌踩Ｕ吓c調(diào)峰能力的靈活性電源主體。

在負(fù)荷側(cè)，大力推動(dòng)電能替代和消費(fèi)側(cè)資源利用，促進(jìn)能源消費(fèi)脫碳。

首先，為了充分發(fā)揮電能替代的減排作用，應(yīng)加快提升工業(yè)、建筑、交通等高能耗領(lǐng)域終端用能的電氣化水平，將中國(guó)整體電氣化水平從2022年的27%提升至2060年的70%以上。

其次要大力發(fā)展分布式能源，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)消費(fèi)側(cè)資源的整合利用。積極探索嘗試居民區(qū)太陽(yáng)能供電、園區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)等新型供能方式，提高終端用能供給的多樣性和自主性，盡可能提高地區(qū)能源自給能力，避免不必要的輸電通道投資和輸電損耗。持續(xù)推進(jìn)各類用電終端的智能化、儲(chǔ)能化改造，使其從能源消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉串a(chǎn)銷者。將分布式風(fēng)電與光伏、儲(chǔ)能設(shè)施、微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車和可控負(fù)荷等各類資源進(jìn)行有效整合和系統(tǒng)管理，作為靈活性電源統(tǒng)一調(diào)用，幫助平抑電網(wǎng)峰谷差。

在電網(wǎng)側(cè)，推進(jìn)特高壓主干網(wǎng)和微電網(wǎng)的建設(shè)，滿足系統(tǒng)內(nèi)電能多向流動(dòng)需求。

第一，構(gòu)建特大型互聯(lián)電網(wǎng)，推進(jìn)特高壓骨干網(wǎng)架建設(shè)，保障跨區(qū)輸電的高效安全運(yùn)行。利用大電網(wǎng)充分發(fā)揮新能源風(fēng)光互補(bǔ)、跨區(qū)互濟(jì)的支援能力，切實(shí)提高新能源發(fā)電的置信系數(shù)，平抑供給波動(dòng)，提升系統(tǒng)安全水平。

第二，大力建設(shè)和改造微電網(wǎng)和配電網(wǎng)。這是整合利用各類分布式能源和需求側(cè)資源的必要基礎(chǔ)，也是提高系統(tǒng)供電可靠性、優(yōu)化供應(yīng)方式、提升供給效率的必然選擇。

兩個(gè)“市場(chǎng)”如何改革

構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)需要電力市場(chǎng)、碳市場(chǎng)、電價(jià)機(jī)制等多種政策與市場(chǎng)工具的保障。

第一，應(yīng)盡快建立全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)，通過(guò)綠證和可再生能源消納責(zé)任權(quán)重機(jī)制不斷提高新能源參與市場(chǎng)化交易的比重，并利用統(tǒng)一的市場(chǎng)出清價(jià)格保障新能源能夠獲得合理收益。

第二，利用輔助服務(wù)市場(chǎng)有效保障源網(wǎng)荷儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)的靈活性資源在提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、爬坡等服務(wù)時(shí)獲得合理的回報(bào)，促使其承擔(dān)保障高比例新能源接入下電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主力作用。

第三，建立和完善高比例新能源消納下合理的成本分?jǐn)倷C(jī)制。新能源由于其出力的波動(dòng)性、隨機(jī)性和間歇性，短期內(nèi)將推高電力系統(tǒng)的消納成本。因此，監(jiān)管部門(mén)應(yīng)不斷完善價(jià)格機(jī)制，推動(dòng)新能源消納成本在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的合理分?jǐn)偂Ｓ绕湓谟脩魝?cè)，應(yīng)建立完善階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)等差異化電價(jià)政策，引導(dǎo)用戶科學(xué)用電，提高能源利用效率。

第四，逐步擴(kuò)大全國(guó)碳市場(chǎng)的行業(yè)覆蓋范圍，豐富交易主體、交易品種和交易方式。引入投資機(jī)構(gòu)和個(gè)人入市交易，形成多層次市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。推出碳期貨、碳債券等碳金融衍生品，提升市場(chǎng)活躍度。

第五，不斷調(diào)整優(yōu)化碳市場(chǎng)的頂層設(shè)計(jì)，完善綜合監(jiān)管和司法保障機(jī)制。根據(jù)“雙碳”目標(biāo)進(jìn)程，動(dòng)態(tài)調(diào)整碳排放總量管控要求，有序規(guī)劃碳配額拍賣、碳交易稅費(fèi)等輔助制度。加快出臺(tái)《碳排放權(quán)交易管理?xiàng)l例》等規(guī)范性文件，明確各類參與主體的職權(quán)與責(zé)任，完善違規(guī)處罰機(jī)制，構(gòu)建監(jiān)管及保障體系。

第六，關(guān)注國(guó)際合作形勢(shì)，力爭(zhēng)全球碳市場(chǎng)主導(dǎo)地位。在歐盟加快啟動(dòng)碳關(guān)稅的背景下，我國(guó)有關(guān)部門(mén)應(yīng)提前布局國(guó)際化碳定價(jià)中心的建設(shè)，考慮我國(guó)碳市場(chǎng)與全球碳市場(chǎng)的接軌機(jī)制，力爭(zhēng)在將來(lái)全球范圍內(nèi)碳市場(chǎng)交易中占據(jù)主動(dòng)。

關(guān)鍵領(lǐng)域如何突破

近年來(lái)，新型儲(chǔ)能技術(shù)、氫能技術(shù)、數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)等成為了研發(fā)的熱點(diǎn)。這就要求我國(guó)應(yīng)在關(guān)鍵領(lǐng)域完善技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系，圍繞部署專項(xiàng)攻關(guān)計(jì)劃，科學(xué)規(guī)劃技術(shù)發(fā)展路線與產(chǎn)業(yè)布局，力爭(zhēng)在核心科技上取得突破。

新型儲(chǔ)能技術(shù)方面，截至2022年，中國(guó)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)達(dá)5940萬(wàn)千瓦，但其中絕大部分為抽水儲(chǔ)能，累計(jì)裝機(jī)達(dá)4610萬(wàn)千瓦。電化學(xué)儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)為1270萬(wàn)千瓦，占比約21%。

對(duì)于下一步工作，一要盡快制定與健全新型儲(chǔ)能項(xiàng)目的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管體系、市場(chǎng)機(jī)制，明確其獨(dú)立的市場(chǎng)主體地位，同時(shí)在土地、并網(wǎng)等政策方面提供便利，推動(dòng)“新能源+儲(chǔ)能”的平價(jià)上網(wǎng)。

二要加大科技創(chuàng)新力度，促進(jìn)鈉鋰電池、氫氨儲(chǔ)能、熱冷儲(chǔ)能等技術(shù)的成熟化、商業(yè)化，同時(shí)持續(xù)研發(fā)新型電解液添加劑、超導(dǎo)材料、超級(jí)電容等新一代儲(chǔ)能技術(shù)，助力降低新型儲(chǔ)能項(xiàng)目的建設(shè)運(yùn)維成本。

三要因地制宜，大力推動(dòng)新型儲(chǔ)能規(guī)?；l(fā)展。在新能源富集地區(qū)建立新能源電站時(shí)，配套部署電源側(cè)儲(chǔ)能；在負(fù)荷密集地區(qū)圍繞工業(yè)、通信、金融、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)等高電力需求用戶，針對(duì)不同行業(yè)的電力系統(tǒng)運(yùn)行要求，配置個(gè)性化用戶側(cè)儲(chǔ)能，提升用戶綜合用能效率；在農(nóng)村地區(qū)，配合光伏整縣推進(jìn)政策的落實(shí)，打造光伏發(fā)電、儲(chǔ)能蓄電、直流供電、柔性用電的低碳能源利用系統(tǒng)。

氫能技術(shù)方面，我國(guó)目前的氫氣產(chǎn)量約為3300萬(wàn)噸/年，是世界第一大產(chǎn)氫國(guó)，但由于低碳制氫成本高昂，關(guān)鍵材料和核心技術(shù)尚未取得突破，目前中國(guó)制氫仍以傳統(tǒng)化石燃料和工業(yè)副產(chǎn)物為主（灰氫）。

下一步，首先要加強(qiáng)氫能“制儲(chǔ)輸用”四大環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，尤其是制氫和氫能利用。在制氫環(huán)節(jié)，需要轉(zhuǎn)向清潔低碳的高質(zhì)量發(fā)展路徑，逐步提高二氧化碳副產(chǎn)品捕獲、利用和封存（CCUS）技術(shù)制氫（藍(lán)氫）和利用可再生能源電解水制氫（綠氫）的比例，主要圍繞可再生能源電解水制氫相關(guān)技術(shù)開(kāi)展重點(diǎn)攻堅(jiān)，包括新型電極技術(shù)、高級(jí)質(zhì)子膜技術(shù)等。在氫能利用環(huán)節(jié)，除了繼續(xù)作為制備原材料在合成氨等化工領(lǐng)域使用，還應(yīng)以氫燃料電池為抓手，大力發(fā)展氫在交通領(lǐng)域的能源替代作用。

其次要加強(qiáng)氫能產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟建設(shè)。氫能產(chǎn)業(yè)涉及領(lǐng)域廣泛，僅憑某一方之力難以推動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。而成立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、構(gòu)建政府與企業(yè)間的協(xié)調(diào)指導(dǎo)機(jī)制是國(guó)際上常見(jiàn)的合作模式。我國(guó)應(yīng)效仿歐洲成立氫能領(lǐng)域跨學(xué)科、跨行業(yè)、跨部門(mén)的國(guó)家級(jí)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并鼓勵(lì)企事業(yè)單位、科研機(jī)構(gòu)、民間團(tuán)體等積極參與細(xì)分領(lǐng)域規(guī)劃建設(shè)，以協(xié)作帶動(dòng)創(chuàng)新，提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)方面，首先是基礎(chǔ)設(shè)施與終端設(shè)備的統(tǒng)籌管控。按照企業(yè)級(jí)全局共享的原則，統(tǒng)籌計(jì)算算力、通信網(wǎng)絡(luò)和安全防護(hù)的基礎(chǔ)設(shè)施，在滿足新型電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)匯聚和高效處理需求的條件下，盡力提升基礎(chǔ)設(shè)施的利用率，降低建設(shè)運(yùn)維成本；在全面提升終端設(shè)備和采集裝置的數(shù)字化、智能化水平的過(guò)程中，充分利用已有傳感設(shè)備，優(yōu)化部署策略；同時(shí)，通過(guò)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，對(duì)各類傳感設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化接入、管理和應(yīng)用。

其次是統(tǒng)籌數(shù)據(jù)管理。在統(tǒng)一匯聚控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)全環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建設(shè)實(shí)時(shí)測(cè)量中心，通過(guò)數(shù)字系統(tǒng)的實(shí)時(shí)計(jì)算推演和分析擬合，實(shí)現(xiàn)實(shí)體電網(wǎng)的數(shù)字孿生化；建設(shè)能源大數(shù)據(jù)中心，接入內(nèi)外部的能源數(shù)據(jù)，來(lái)支撐碳排放管理、綠電交易等業(yè)務(wù)開(kāi)展；構(gòu)建企業(yè)級(jí)全局共享的支撐平臺(tái)，助力實(shí)現(xiàn)基于業(yè)務(wù)中臺(tái)、數(shù)據(jù)中臺(tái)、技術(shù)中臺(tái)支撐的數(shù)字化應(yīng)用快速靈活構(gòu)建。

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