協同推進煤電轉型與新能源發展
作者:孫傳(chuan) 旺(廈門大學中國能源經濟研究中心教授)
加快構建以新能源為(wei) 主體(ti) 的新型電力係統,是實現碳達峰、碳中和的關(guan) 鍵環節。2021年3月,中央財經委員會(hui) 第九次會(hui) 議首次提出構建新型電力係統。黨(dang) 的二十大報告進一步強調,要積極穩妥推進碳達峰碳中和。加快規劃建設新型能源體(ti) 係。麵對電力係統轉型的迫切需要,國家能源局於(yu) 2023年1月發布了《新型電力係統發展藍皮書(shu) (征求意見稿)》,明確指出安全高效是構建新型電力係統的基本前提。既要積極推進新能源的大規模發展,也要充分強化煤電的基礎能源地位,加快靈活調節改造,提升兜底保障能力。當前,隻有協調好煤電轉型與(yu) 新能源發展之間的關(guan) 係,才能更好地支撐電力係統安全高效運行。
現階段,我國新能源發電產(chan) 業(ye) 已經步入高速增長期。國家能源局數據顯示,截至2022年底,我國非火電裝機占比約48%,其中風電和光伏裝機約7.6億(yi) 千瓦,新增裝機自2020年來連續三年突破1億(yi) 千瓦,在裝機結構占比上已經呈現對煤電的快速替代趨勢。
新能源高速增長的同時也給電力安全穩定供應帶來一係列挑戰。一方麵,高比例新能源顯著提升了電力供給的隨機性,進一步加劇了電力供需的時間錯配,電力平衡對於(yu) 係統調峰的依賴性明顯增強。從(cong) 日內(nei) 看,光伏在晚高峰時段幾乎無出力;從(cong) 全年看,風電和光伏季節性出力與(yu) 全社會(hui) 用電需求也呈現出一定的峰穀錯配。在此情況下,用電高峰期的電量平衡高度依賴具備係統調節能力的常規電源,煤電機組兜底調節作用進一步凸顯。而在用電低穀期,高比例新能源並網也要求提高係統靈活性,通過降低煤電等調峰電源出力為(wei) 大規模新能源消納利用騰挪空間。另一方麵,盡管調峰需求持續擴大,我國靈活性調節電源建設目前仍較為(wei) 滯後。發展較為(wei) 成熟的抽水蓄能易受季節性因素和極端天氣影響,靈活調節能力有限;新型儲(chu) 能則受技術和成本約束,仍不具備大規模部署和應用的條件。發電側(ce) 的隨機性持續攀升與(yu) 靈活電源支撐不足相互疊加。麵向新型電力係統的構建,協同推進煤電轉型與(yu) 新能源發展,加快提升係統調峰能力迫在眉睫。
當前,我國正積極推動煤電“三改聯動”和“兩(liang) 個(ge) 聯營”,著力提高電力係統靈活性和安全性。結合實際發展情況來看,具體(ti) 的改革舉(ju) 措包括:
第一,煤電定位由主力型電源向調節型電源轉變,是保障電力安全穩定供應的可靠選擇。首先,提高電力係統調峰能力需立足“先立後破”原則。未來煤電機組的重要功能,是通過逐步降低發電小時數從(cong) 基荷電源向調峰電源轉變,在為(wei) 新能源高速發展騰挪空間的同時,配合新能源的不穩定出力特性,提高新型電力係統靈活性和供電可靠性。其次,相對新型儲(chu) 能和抽水蓄能而言,將我國龐大的煤電機組靈活性改造為(wei) 調峰電源不僅(jin) 單位成本更低、建設周期更短、適用範圍更廣,且不易受到天氣因素影響。煤電是當前條件下最具經濟性、靈活性和廣適性的調節電源。再次,煤電作為(wei) 係統調峰電源也是促進煤電與(yu) 新能源一體(ti) 化聯營的迫切需要。靈活性改造之後的煤電機組具備可靠的係統調峰能力,便於(yu) 與(yu) 新能源進行統一規劃、建設和運維,形成風光火儲(chu) 最優(you) 組合,最大程度提高電源輸出的穩定性和電力係統的抗風險能力。
第二,發揮煤炭的靈活調節作用,需健全完善電力調峰價(jia) 格補償(chang) 機製,提高煤電參與(yu) 係統調峰的積極性。從(cong) 成本端來看,煤電作為(wei) 調峰機組既要求增加靈活性改造投資,也會(hui) 導致煤耗、運維等成本上漲。但現有調峰補償(chang) 機製尚不能為(wei) 煤電調峰提供合理經濟回報,煤電企業(ye) 難以覆蓋靈活性改造投資和調峰損失。加之煤電企業(ye) 電量收入將伴隨煤電發電小時數降低而逐步減少,煤電調峰的積極性普遍較低。因此,亟須通過政策手段對進行調峰的煤電企業(ye) 予以合理補償(chang) 。短期內(nei) ,考慮適度提高煤電調峰補償(chang) 額度,減輕係統調峰給煤電企業(ye) 帶來的高成本負擔,激發煤電機組靈活性改造投資的積極性;中期內(nei) ,按照“誰受益、誰補償(chang) ”的原則,盡快打通用戶側(ce) 參與(yu) 輔助服務成本分擔的環節,健全煤電調峰補償(chang) 分攤機製;長期內(nei) ,則要進一步完善煤電價(jia) 格形成機製和容量成本回收機製,讓市場價(jia) 格充分反映煤電在電力支撐和係統調節方麵的雙重價(jia) 值。
第三,綜合考量煤電調峰與(yu) 新能源消納的係統性成本,優(you) 化確定經濟技術最優(you) 的新能源利用指標。隨著技術迭代和規模化發展,風光等新能源發電成本持續降低,但高比例新能源消納的係統性成本卻在不斷上漲。同時,伴隨新能源滲透率的大幅提高,煤電機組頻繁參與(yu) 係統調峰還可能降低機組運行的安全性和穩定性。因此,在電源側(ce) ,要辯證看待新能源消納問題,根據各地的電源結構和負荷特性設定相對合理的新能源消納閾值,避免片麵追求新能源一刀切式的百分百消納。尤其是在風光發電裝機占比達到30%以上之後,更要綜合考量係統調峰的經濟成本和安全因素,必要時可以通過合理優(you) 化風光的發電時長,緩解調峰壓力,降低整體(ti) 係統成本,平衡好新能源消納與(yu) 電力係統經濟性、安全性之間的關(guan) 係,找到經濟最優(you) 、技術最優(you) 的發展路徑。在電網側(ce) ,則要加強數字化、智能化電網支撐,提高新能源出力的負荷短期預測水平,為(wei) 煤電機組預留調峰安全裕度創造有利條件,促進新能源電源與(yu) 煤電調峰機組高效配置和互補發展。
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