電力低碳保供：“三側”靈活性資源多元化提升

　　今年6月，肆虐北半球的高溫酷暑使全球平均氣溫創(chuàng)下有記錄以來的同期新高的同時，也對電力供應承壓、農業(yè)生產和經濟活動產生了巨大影響。

　　在由自然資源保護協(xié)會(NRDC)和廈門大學中國能源政策研究院日前主辦的第三期“‘雙碳’目標下電力低碳保供策略與政策研究系列研討會”上，浙江大學電力經濟及信息化研究所所長文福拴、寧德時代儲能事業(yè)部經理程厚響、南方電網高級工程師劉小龍、國網福建公司經濟技術研究院電網規(guī)劃中心主任研究員林毅等專家圍繞新興低碳技術發(fā)展路徑展望、極端天氣如何保證電力供應等問題展開討論。

　　實現(xiàn)“雙碳”目標需應對三重挑戰(zhàn)

　　“風光等可再生能源的大比例接入，以及極端天氣的頻發(fā)，給電力系統(tǒng)帶來巨大的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)調節(jié)能力不足、負荷調控難度增加、頂峰保供壓力加大等問題逐步顯現(xiàn)。”自然資源保護協(xié)會(NRDC)北京代表處首席代表張潔清表示，面對這些挑戰(zhàn)，以往利用火電等傳統(tǒng)電源技術來緩解局部用電緊張的舊模式已難以為繼，需要通過新興低碳技術破局。“技術創(chuàng)新及配套政策支持的范圍應該從過去的源、網技術為主向源、網、荷、儲全鏈條延伸，并與氣象預測、智能數(shù)字化技術進行深入的融合，通過高效低碳電源、智能輸配網、需求側資源以及儲能等手段，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的低碳轉型和可靠供應。”

　　浙江大學電力經濟及信息化研究所所長文福拴介紹了電力系統(tǒng)靈活資源聚合調控與市場化機制。文福拴表示，為實現(xiàn)“雙碳”目標，“我們需要應對能源安全、降低用能成本、實現(xiàn)綠色生態(tài)這三重挑戰(zhàn)。如何喚醒用戶側靈活資源是其中一個關鍵問題。他建議從多形態(tài)靈活資源挖掘與調控、靈活性資源充裕度評估與提升，以及配套市場交易機制等方面開展系統(tǒng)研究與應用。此外，需要以靈活資源聚合調控與市場化交易機制促進可再生能源消納和提升電力市場運營活力，支持能源的安全、經濟、清潔運行。”

　　南方電網高級工程師劉小龍表示，加快構建以新能源為主體、安全高效的新型電力系統(tǒng)是實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略的重要舉措。作為新型電力系統(tǒng)主體的新能源發(fā)電方式具有隨機性、間歇性和波動性，而儲能具有能量平移、可控充放的特性，能夠彌補靈活性資源的不足。目前，儲能的運營場景主要分為發(fā)電側，電網側，用戶側，其中用戶側儲能的商業(yè)模式是最清晰的。用戶側儲能通過分時價差套利獲得收益，這也是目前用戶側儲能實現(xiàn)盈利的主要方式，另外，針對部分場景還可以進一步挖掘用戶側儲能在需求側響應和需量管理上的盈利潛力。

　　廈門大學中國能源政策院院長林伯強教授認為，儲能可以嵌入到“零碳”建設的各個環(huán)節(jié)。“零碳”建設包括零碳企業(yè)、零碳園區(qū)、零碳城市。其中，零碳城市建設是零碳省份建設的基礎，零碳城市建設對于“雙碳”目標的實現(xiàn)具有重大意義。

　　“零碳城市解決方案的整體思路和寧德時代(CATL)的公司戰(zhàn)略是一致的。”寧德時代儲能事業(yè)部經理程厚響表示，一方面以可再生能源和儲能為核心實現(xiàn)固定式化石能源替代，另一方面以動力電池為核心實現(xiàn)移動式化石能源替代。此外，還要以電動化和智能化為核心實現(xiàn)市場應用的集成創(chuàng)新。程厚響表示，CATL全域零碳解決方案的能源體系以儲能為核心，將來風光比例比較高的時候，儲能系統(tǒng)作為能量湖的存在，保障電網系統(tǒng)的安全性和可靠性，實現(xiàn)能量流的自由流動。城市級的零碳整體解決方案將通過生態(tài)化、高效化、清潔化、電動化、電氣化、智能化六大轉型措施推進零碳城市建設。

　　“福建省新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)建設的三大發(fā)展路線，分別是建設東南清潔能源大樞紐、建設高能級配電網大平臺、構建數(shù)字閩電新形態(tài)。”國網福建公司經濟技術研究院電網規(guī)劃中心主任研究員林毅對未來十年福建電力系統(tǒng)供需能力進行分析時介紹了示范區(qū)提出了清潔發(fā)展水平領先、安全穩(wěn)定水平領先、效率效益水平領先的“三先”建設標準。

　　林毅強調，未來福建電力的低碳保供策略需要源網荷儲的共同發(fā)力，包括發(fā)揮負荷側靈活調節(jié)能力，多維度提升電網安全水平，加強應急處置能力，以及深化電力市場建設等。

　　“新能源配儲”是能源轉型方向嗎?

　　在圓桌討論環(huán)節(jié)，參會專家圍繞近期熱點問題展開了熱烈討論，包括新能源強配儲問題、儲能行業(yè)爭議之“劣幣驅逐良幣”、新能源和分布式電源的接入對電網的潛在沖擊、需求側靈活資源潛力、人工智能能否助力電力低碳保供等。

　　針對新能源配儲是否具有科學性的爭議，程厚響認為，“新能源配儲”是能源轉型的一個方向，也是清潔能源大規(guī)模應用的前提，其主要目的是為了保障新能源發(fā)電消納，讓儲能起到靈活性調節(jié)的作用。但目前儲能的商業(yè)模式還不完善，經濟性有待提高。未來隨著新能源裝機比例提升和煤電比例下降，“新能源配儲”勢在必行。

　　“對新能源公司來說，主要關注點是儲能的加入會不會增加太多成本。”劉小龍認為，以綠電需求較高的廣東為例，新能源配儲成本其實并不高。對于一個4億元成本的集中式光伏電站，配備儲能的成本只需要2千萬元，基本可以接受。其他省份情況雖然有所不同，但隨著交易體制的完善，儲能價值得以充分體現(xiàn)，新能源配儲的發(fā)展趨勢向好。

　　對于儲能行業(yè)“劣幣驅逐良幣”的爭議，程厚響表示，這和整體電力市場機制是相關的。在完全市場化的電力市場，儲能系統(tǒng)的收益很高。國外運營較好的儲能獨立電站的投資回報周期約為三到五年。在這方面，國內電力市場仍有待提升。程厚響表示，政府未來需要做好政策引導，建設完善的儲能系統(tǒng)產業(yè)鏈，同時公司本身也要進行科技創(chuàng)新。

　　針對儲能行業(yè)實現(xiàn)高質量發(fā)展這一議題，林毅表示儲能需要找準自身的位置。在新能源消納出現(xiàn)阻塞和峰谷電價差異顯著的區(qū)域，儲能有很大的發(fā)揮空間。此外，我國還需要在電力市場機制上多做工作，通過市場推動儲能行業(yè)的高質量發(fā)展。

　　電力如何實現(xiàn)低碳保供?

　　談及我國電網的優(yōu)勢以及目前面臨的潛在沖擊，文福拴表示，我國電網優(yōu)勢主要是源于政府投資，投資量大，對投資收益率要求不高、而且注重電網運行的可靠性。隨著新能源發(fā)電的滲透率逐步提高，需要建立輔助服務市場，現(xiàn)行的兩個輔助服務細則所提供的支持力度是不夠的。

　　針對負荷側優(yōu)質資源的技術與運行機制這一議題，林毅表示，目前福建省主要負荷側資源項目主要是針對商業(yè)樓宇的降溫負荷?？照{降溫負荷能夠達到總負荷的35%，未來潛力極大。而負荷側優(yōu)質資源的發(fā)展需要從實踐上深化對可調節(jié)資源的預測，從機制上建立健全相關負荷側資源的價格機制。

　　針對負荷側目前存在的潛力資源需要重點突破的地方，文福拴提到，目前空調負荷、電動汽車、儲能這三部分的可挖掘潛力比較大。工業(yè)負荷相對反應較慢，不適合用于對響應時間要求比較高的調頻服務。負荷側目前的重點需求是市場機制的完善。

　　談及人工智能對新能源發(fā)電、智能電網、負荷管理的影響，林伯強表示，電力供需是瞬間平衡的，平衡本身是個大問題?，F(xiàn)在是在用越來越不穩(wěn)定的系統(tǒng)應對越來越不穩(wěn)定的氣候，這兩個不穩(wěn)定決定了瞬間平衡非常有難度。從這個角度而言，人工智能在新能源發(fā)電、智能電網、負荷管理等方面還有很多場景可以挖掘。

　　對于人工智能技術與大數(shù)據(jù)技術的應用對電力系統(tǒng)的影響，文福拴認為，人工智能已經在電力系統(tǒng)源、網、荷、市場等各個方面得到了廣泛應用、在變電站設備運維和無人機巡線等多個領域取得了很好的效果?？傮w而言，電力系統(tǒng)中無嚴格數(shù)學模型的問題更適合應用人工智能技術，比如電力系統(tǒng)負荷預測、風光發(fā)電出力預測和電力市場價格預測等。

　　談到人工智能對新型電力系統(tǒng)中儲能的影響，劉小龍表示，在獨立或共享儲能的經濟性量化評估，負荷預測和價格信號捕捉方面，人工智能具有廣闊應用前景。

　　針對人工智能在電力系統(tǒng)的應用，林毅表示，目前傳統(tǒng)模型不再適用于現(xiàn)在的電力系統(tǒng)優(yōu)化問題，而人工智能技術不再依賴于傳統(tǒng)的數(shù)學模型。隨著算法不斷升級換代，人工智能將在未來的電力系統(tǒng)優(yōu)化中大有可為。

來源：中國環(huán)境 記者文雯