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如何在保證能源安全與經(jīng)濟(jì)的前提下 順利實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)?

國(guó)家電網(wǎng)報(bào)發(fā)布時(shí)間:2021-06-07 10:25:37  作者:曾鳴 申煒杰

  2020年9月22日,習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上的講話(huà)中指出,“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。2021年3月15日,中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議指出,“十四五”是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期,要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實(shí)施可再生能源替代行動(dòng),深化電力體制改革,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于碳達(dá)峰、碳中和的系列重要部署為氣候環(huán)境治理和可持續(xù)發(fā)展方向指明了道路方向,彰顯了我國(guó)堅(jiān)持綠色低碳發(fā)展的戰(zhàn)略定力,體現(xiàn)了我國(guó)推動(dòng)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體的大國(guó)擔(dān)當(dāng)。

  碳排放主要來(lái)源于化石能源消耗,能源體系的綠色低碳轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的基礎(chǔ)保障。然而,能源體系服務(wù)于國(guó)家和社會(huì)發(fā)展,除了低碳性以外,安全性與經(jīng)濟(jì)性也同樣至關(guān)重要。必須認(rèn)識(shí)到,在現(xiàn)有技術(shù)條件下能源體系的低碳性、安全性與經(jīng)濟(jì)性還存在一定的矛盾。一方面,風(fēng)力、光伏等新能源由于出力的波動(dòng)性和間歇性,大規(guī)模并網(wǎng)將對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成沖擊;另一方面,新能源的發(fā)電成本還普遍較高,若完全靠新能源行業(yè)壓縮利潤(rùn)空間將導(dǎo)致企業(yè)面臨巨大的經(jīng)營(yíng)壓力,不利于新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。若將發(fā)電成本直接傳導(dǎo)至終端用戶(hù),將大幅增加社會(huì)的生產(chǎn)生活成本,不符合國(guó)家關(guān)于降低全社會(huì)用能成本的戰(zhàn)略要求。供需雙側(cè)對(duì)于能源安全、經(jīng)濟(jì)性的要求使得建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)任務(wù)艱巨。如何協(xié)調(diào)解決能源體系低碳性、安全性和經(jīng)濟(jì)性三者之間的矛盾,成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵。

  碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)涉及能源的生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)和存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)碳減排與能源安全性和經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)發(fā)展,既需要從源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)各環(huán)節(jié)多管齊下,更需要從系統(tǒng)層面對(duì)能源體系進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化布局。本文從能源供給、能源消費(fèi)、電網(wǎng)運(yùn)行、儲(chǔ)能配置、綜合能源系統(tǒng)和能源互聯(lián)網(wǎng)六個(gè)方面提出安全、經(jīng)濟(jì)的碳減排措施,助力碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

  新能源與火電協(xié)調(diào)共濟(jì),安全高效發(fā)展核能

  在能源供給方面,持續(xù)大力發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等新能源,研制應(yīng)用效率更高、成本更低的風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施;加速常規(guī)煤電機(jī)組靈活性和超低排放技術(shù)的研發(fā)和改造,通過(guò)火電機(jī)組與新能源機(jī)組協(xié)調(diào)運(yùn)行,以應(yīng)對(duì)高比例可再生能源發(fā)電接入電力系統(tǒng)所帶來(lái)的運(yùn)行問(wèn)題;在2030年和2035年實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電量分別達(dá)到全社會(huì)用電量的40.5%和46.5%。此外,安全高效適度發(fā)展核能,重視核安全、核廢料處理利用技術(shù)和新一代大型核能發(fā)電技術(shù)的研發(fā)。在總體上形成新能源滿(mǎn)足基荷和腰荷,火電滿(mǎn)足峰荷的多元協(xié)同發(fā)展的清潔能源供應(yīng)體系,同時(shí)保障電力系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

  完善需求響應(yīng)市場(chǎng)機(jī)制,源荷互動(dòng)降本增效

  需求響應(yīng)可通過(guò)激勵(lì)的方式刺激或誘導(dǎo)用戶(hù)改變電力需求,利用靈活性負(fù)荷可削減、可平移的特性,達(dá)到削峰填谷、緩解用能緊張、延緩電網(wǎng)投資等目的。碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下,需求響應(yīng)作為一種安全、經(jīng)濟(jì)的能源需求側(cè)管理手段,利用電、熱、冷、氣等不同能源形式間的耦合互補(bǔ)關(guān)系,激發(fā)綜合能源網(wǎng)絡(luò)的靈活性,提升能源利用效率,降低供能和用能成本;現(xiàn)行的需求響應(yīng)主要以有序用電的方式開(kāi)展,在激勵(lì)機(jī)制上存在峰谷價(jià)差小、峰谷時(shí)段劃分不合理、補(bǔ)貼方式單一等問(wèn)題,未來(lái)隨著電力市場(chǎng)建設(shè)的完善,將需求側(cè)資源納入輔助服務(wù)市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng),使需求側(cè)資源成為與供給側(cè)資源對(duì)等的靈活性資源參與電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),將更加凸顯需求側(cè)資源的價(jià)值;隨著“大云物移智鏈邊”等現(xiàn)代化信息技術(shù)在能源電力系統(tǒng)的深化應(yīng)用,具備實(shí)時(shí)化、智能化的用戶(hù)側(cè)設(shè)備自動(dòng)響應(yīng)將會(huì)逐步得到發(fā)展。智能設(shè)備將具備為用戶(hù)提供智能決策的能力,協(xié)助市場(chǎng)主體更加高效地參與需求響應(yīng),提升能源系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

  加快推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè),提升輸電輸能效率

  基于新一代電力電子器件、裝置和系統(tǒng),構(gòu)建我國(guó)新型特高壓/超高壓直流輸電系統(tǒng),滿(mǎn)足我國(guó)可再生能源接入及大范圍優(yōu)化配置的需要;研制應(yīng)用超導(dǎo)輸電技術(shù)、環(huán)境友好型氣體絕緣管道輸電和輸電輸氣超導(dǎo)混合輸能管線(xiàn),解決特殊地區(qū)的輸電難題,應(yīng)對(duì)負(fù)荷量持續(xù)增長(zhǎng)、負(fù)荷特性變化和能源需求品類(lèi)多樣化等多重挑戰(zhàn),提高輸電輸能效率,實(shí)現(xiàn)更加安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的能源電力輸送。

  優(yōu)化各類(lèi)型儲(chǔ)能布局方案,探索共贏商業(yè)模式

  加速推進(jìn)各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,研究開(kāi)發(fā)適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景下的儲(chǔ)能技術(shù),為大規(guī)模集中式可再生能源的接入提供平滑輸出、削峰填谷等服務(wù),借助高效、低成本、長(zhǎng)壽命的儲(chǔ)能裝置,支撐分布式能源、微電網(wǎng)廣泛應(yīng)用;推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,將儲(chǔ)能作為多類(lèi)型能源轉(zhuǎn)換的重要媒介,充分發(fā)揮儲(chǔ)能在多網(wǎng)融合中的紐帶作用,以?xún)?chǔ)能為能源網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中的關(guān)鍵連接點(diǎn)與能源池,將電力系統(tǒng)與其他系統(tǒng)連接,推動(dòng)能源電力的靈活交易和開(kāi)放共享;通過(guò)政策引導(dǎo),以及鼓勵(lì)電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶(hù)側(cè)及第三方獨(dú)立儲(chǔ)能供應(yīng)商等各類(lèi)型投資主體參與儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用,推進(jìn)示范項(xiàng)目建設(shè),探索儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式,以安全、經(jīng)濟(jì)的方式發(fā)揮儲(chǔ)能對(duì)能源系統(tǒng)快速減碳的支撐作用。

  基于綜合能源系統(tǒng)仿真,實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)

  依托綜合能源系統(tǒng),拓展綜合能源服務(wù),推動(dòng)綜合能源系統(tǒng)落地。圍繞“兩高三低”目標(biāo),開(kāi)展綜合能源系統(tǒng)仿真,為系統(tǒng)落地提供基礎(chǔ)性理論支撐與方向指導(dǎo),并選取典型區(qū)域開(kāi)展冷熱電三聯(lián)供、分布式光伏、儲(chǔ)能、用能負(fù)荷協(xié)同優(yōu)化,動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)碳減排、安全性和經(jīng)濟(jì)性等目標(biāo)。提升綜合能源服務(wù)水平,創(chuàng)新綜合能源服務(wù)商業(yè)模式,掌握不同客戶(hù)對(duì)于電、熱、氣等異質(zhì)能的服務(wù)需求,因地制宜使用能源托管、多能互補(bǔ)等商業(yè)模式,提供定制化綜合能源解決方案。

  建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng),推動(dòng)各行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型

  能源互聯(lián)網(wǎng)是一種可實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)的能量對(duì)等交換與共享網(wǎng)絡(luò),通過(guò)綜合運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息技術(shù)和智能管理技術(shù),將大量由分布式能量采集裝置、分布式能量?jī)?chǔ)存裝置和各種類(lèi)型負(fù)載構(gòu)成的新型電力網(wǎng)絡(luò)、石油網(wǎng)絡(luò)、天然氣網(wǎng)絡(luò)等能源節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來(lái)。構(gòu)建面向分布式清潔可再生能源生產(chǎn)和消費(fèi)的能源互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)多能網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)、分布式可再生能源應(yīng)用能效提升、信息能量一體化,推動(dòng)能源市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)開(kāi)展,依托“大云物移智鏈邊”,推動(dòng)電力生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)的能源流、信息流有效貫通,在能源生產(chǎn)和消費(fèi)各環(huán)節(jié)對(duì)煤、油、氣等化石能源進(jìn)行全方位深度替代,以能源體系碳減排推動(dòng)全社會(huì)碳減排,為我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提供安全、經(jīng)濟(jì)的能源保障。

  綜上,能源電力行業(yè)是貫徹落實(shí)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)工作的重點(diǎn)領(lǐng)域,要從源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)和系統(tǒng)層面綜合施策。這是在保證能源安全性、經(jīng)濟(jì)性的前提條件下,實(shí)現(xiàn)快速碳減排的必由之路。

 ?。ㄗ髡邌挝唬喝A北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心)

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