花边

会议回顾 | 如何以系统性思维实现低碳保供?

2022年12月27日

用系统性思维看待电力系统发展,通过源网荷储一体化和多能互补发展,实现电力和能源系统的安全、高效、绿色转型,是建立高质量现代能源和电力体系的题中之义。

12月20日,在由绿色和平主办,中华环保联合会支持、中国能源网承办的《兼顾安全保供和双碳目标的电力系统发展路径探究》为主题的圆桌沙龙中,与会者就结合当前中国电力结构现状,在当前电力供需呈现出更复杂的特点下,深入研讨了中国电力供应安全和有序减排间的内在联系。

本次沙龙由两个圆桌组成,其中圆桌1“系统性思维:如何多元协同保障电力系统的可靠性、灵活性”由《能源杂志》副主编武魏楠主持,国家电投中国电力总裁助理王冬容、国网经济技术研究院配网中心主任崔凯、中国电科院系统所前瞻技术研究室主任马士聪、清华大学低碳能源实验室助理研究员杜尔顺参与讨论。

圆桌2“兼顾保供和双碳要求下,供给侧如何发力?”由《财经》杂志高级记者韩舒淋主持,国网能源研究院新能源与统计研究所所长李琼慧、华北电力大学经济管理学院教授袁家海、浙江省发展规划研究院碳达峰碳中和研究室主任陈丽君、能源智库Ember高级电力政策分析师杨木易参与讨论。

图片

供给侧:近中远期煤电的体量和定位应该是什么样?


探索经济可行地保障新能源占比逐渐提高的新型电力系统高可靠性,是近中期中国电力低碳转型工作的主线任务。在《2030年前碳达峰行动方案》文件中,国家也明确了煤电未来的定位转换大方向。

对于未来煤电的角色和定位,袁家海认为,我们已经对于煤电长期它的角色已经基本上取得共识,那就是保持几乎清零或者很低的发电量。而在现阶段,他表示,需要加强对存量煤电的优化利用。他以今年川渝地区出现的缺电为例,根据媒体公开报道数据,四川在最大负荷缺口时,只有一半的煤电装机出力。“不能浪费每一次危机”,他呼吁应该将限制近期四川缺电事件中煤电发挥作用的技术因素、电煤供应因素以及其他的体制机制因素做一个系统地梳理,从而更好地帮助理解煤电在新兴电力系统中安全保障的角色。

杨木易也表达了类似的观点,他表示,煤电在短中期在我国的定位已经很清晰了,就是一个承上启下的作用。主要起到两个特别的作用,一个是过渡,一个是支撑。

马士聪表示,对于煤电近期的发展普遍定位为“增装机不增电量”,火电既要给新能源消纳让出空间,又要承担系统支撑和可靠供电的保障作用。他强调,煤电的利用小时数逐年下降,参与辅助服务逐渐增多,应考虑其责权利设计合理的体制机制——在未来火电的平均年利用小时数降到2000小时以下的时候,有能够保证投资者、建设者、运营者利益的可持续的商业模式。

袁家海表示,近期账和远期账应该分开算,不能跳脱出现实,用未来的思维来解决今天的问题,但也不能固化用今天的思维规划和解决未电力系统运行的问题。以煤电为例,随着新技术和新模式的出现,未来电网形态、调度运行方式,包括市场体制机制都会发生深刻的变化,未来大家对煤电角色一定会有新的认识。

李琼慧表示,在相当长的一段时间里,煤电要发挥提升系统灵活性的作用,她认为在这个过程中煤电的发展分三步走,第一步是增容控量,第二步是控容减量,第三步是减容减量。

陈丽君则认为对于煤电保供的讨论还应该拓展到煤炭供应本身。浙江本身不产煤,她指出,像去年面临煤炭供应紧张、今年存在煤质下降的问题,在电煤价格和运输形势都较为严峻的情况下,煤电自身的安全性也存在一定的风险。

以系统性思维理解新型电力系统的可靠性和安全性


多位专家在发言中强调系统性思维应该贯彻整个电力系统规划。

王冬容认为,新型电力系统的两大特点一是在发电侧,从原来的集中式发电变成分散式可再生能源发电,二是在用户侧,分散性的特征逐渐显现。新型电力系统是以调度为中心的电力系统向以用户为中心的电力系统转变。

杜尔顺表示,新型电力系统的构建包括从源随荷动到源荷互动的转变,其中新能源成为主体后需要承担自己的安全主体责任,电力结构的转变意味着底层技术层面的创新转变,而现有的技术本身还不足以支撑这种转变。同时他强调,技术原理上的突破需要体制机制的引导,引导所有主体参与到电力平衡的概念中,而不是仅靠电网承担。

崔凯强调,供电可靠性更多地体现在配电网方面,由于负荷侧有大量分布式电源注入,同时随着储能、电动汽车等新型用能的大量接入,源荷的界限变得模糊,配电网运行控制更加复杂;另一方面,在配电网层面聚合大量可调资源,进行用户侧需求侧响应的潜力巨大,要充分调动用户的积极性,推动“源随荷动”向“源荷互动”转变,提升配电网运行的灵活性。

袁家海表示,在团队发表的研究《中国电力安全经济性分析和保障路径研究》报告中就提出保供不是单纯地在供应侧增加资源,不计成本地通过增加电源的方式来实现保供。杨木易也表示,不断变化的电源结构和传统电力系统间的不匹配愈加突出,增加了保供压力,解决这个问题的核心是调系统。结合近年来中国电力供需紧张情况,面对负荷峰谷差持续扩大、可再生能源渗透率不断提升以及由气候变化引发极端天气愈加频发等因素,中国电力系统灵活性不足的问题正在不断显现,这对电力系统的安全稳定运行造成了巨大的挑战。

马士聪表示,电力系统对于灵活性的需求是随着新能源渗透率的不断提升应运而生的,他同时提醒,以系统性思维考虑灵活性的问题需要注意两点,一是系统灵活性的提升不能单独依靠单一环节和单一技术手段的加强来实现,要注意整体性和协调性;二是要把电力系统泛化扩展,其维度不能仅局限在电力系统内部,而是考虑电力系统之外整个能源体系甚至社会体系之间的配合和联动。

王冬容表示,提升系统灵活性可以通过源网荷储一体化,各个环节综合、协调、共同发力,其中配电网调度系统将发挥重要作用。他表示从高度集中的调度中心走向高度分散的用户中心不是一蹴而就的,它的中间态就是配电调度的分散化。因此他强调了配电系统运营商(DSO)的概念,以虚拟电厂为代表的DSO的放开对于整个电力系统的灵活性和需求侧响应都具有重要作用,需要让配电调度从以地理为划分的概念,走向以资产为划分的概念。电网可靠性和灵活性的问题反映出了能源不可能三角之间的矛盾。

在电力安全问题突出、涨电价趋势明确、电网安全稳定运行没有彻底解决的背景下,杜尔顺表示,能源三角是一个平衡的问题,需要以能源安全为前提,以能源低碳绿色为目标,去寻找一条技术可行、成本可接受的转型的路径。

加速机制体制改革、搞对“激励”助力系统性转型


综合多位专家意见来看,现有的规则制度更多是适应传统电力系统,要适应未来高比例的新能源必须要提升电力系统的灵活性。多位与会专家认为应该从体制机制层面调动和释放系统的灵活性资源。

王冬容表示,面对持续增加的灵活性需求,应该通过机制体制改革,鼓励每一个有响应潜力的能源细胞有动力、有计划去提供灵活性服务。杜尔顺也表示,当前电力系统是有很多有能力的资源的,但仍缺乏相关机制和政策引导,应给予有能力的参与主体匹配的激励,从而推送整个电力系统能够更加趋优和制度化。

在借助体制机制实现整个电力系统的优化提升方面,在场多位专家呼吁,未来新型电力系统的发展不应单纯依赖于电源侧,而是应该借助市场、价格、监管机制的力量。

李琼慧表示,业界经常提及的平价上网不等于平价利用,并不是说风光不好,而是说我们考虑风光的时候不能孤立地从发电侧看。像绿电机制的设计、容量市场的推进都是旨在用市场机制的手段去解决新能源比例提高后的电力系统的安全和新能源合理收益率问题。

结合今年下半年全国多地迎来了煤电核准和投资提速的情况,袁家海也表示,在保供的问题上应该更多地让市场机制发挥作用而不是单一依靠煤电,市场机制需要给出更好的价格信号,以通过市场去引导电力行业的转型发展。

2021年,国家发改委发布了《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》,释放了让发电企业在现阶段承担部分可再生能源消纳责任的信号。对此,王冬容表示新一轮电改以来,发电企业的权利和义务并不是完全匹配的,发电集团的发电机组的控制权,优化权,调度权在调度手里而非发电集团自身。因此他认为,让发电企业自己承担消纳责任,就需要完整地给予发电企业相应的权利,能够自主控制和优化调度企业自身的电力资产。

在谈到规划问题时,李琼慧表示,规划的核心是优化,是服务于战略,为了保证战略目标的实现,需要通过规划把它分阶段来落实。而面对新形势,要兼顾安全、低碳用能成本的多重的目标,还需要处理好战略规划和价格市场之间的关系。

李琼慧表示,过去传统电力的规划是基于建设周期往往是长周期的传统,是在电源规划相对确定的前提下开展电力规划。随着短建设周期风光电源的发展,中长期电源发展的不确定性增大,对传统的电力规划方式带来新的挑战,在电源规划不确定的前提下如何进行电力发展规划是个待破解的难题,这种情况下,市场能够发挥其以最小成本实现规划目标的作用。因此在高比例新能源电力系统的发展中充分发挥好规划与市场的相互作用至关重要。

袁家海也表达了类似的观点,他指出,长周期的项目需要战略规划去引导投资和建设,但对于风光类的短周期项目,则应该更多的依靠市场引导。同时,他以抽蓄为例,表示规划和市场机制需要配套协同推进,为了保证电力系统安全和调整能力,涉及到例如电力系统可靠容量和调节能力等结构性以及资源充裕度的问题时仍然需要明确的规划和引导。

崔凯也提醒,与配套电网工程相比,分布式新能源建设周期短,一些地区为了争取政府补贴,出现了无序发展的乱象。他建议,在当前电力体制改革的背景下要充分考虑网源的协调特性,坚持“整体平衡、量率协调”,推动分布式新能源有序建设。

陈丽君强调,市场对于规划制定有重要参考价值,以市场化电量为例,她表示,在未来,市场化电量和价格都可能成为做长期规划时需要参考的因素甚至是考量目标,能源价格本身也是关键因素、是竞争力的体现。同时,她也表示,无论是规划还是市场都是为了实现清洁、安全、高效的能源系统的一种手段。

当谈及规划在执行层面可能出现的差异时,杨木易提出了反身性治理(reflexive governance)的概念,他表示,规划在未来执行过程中可能会出现这样或那样的问题,面对能源电力这样的复杂问题我们需要在实践中不断学习、探索,从而对能源电力的低碳保供进程有一个更充分、完成的理解。

会议最后,绿色和平能源与气候项目主任谢雯雯表示,“源–网–荷–储”一体化、多能互补的系统性保供和转型方案的巨大潜力和有益尝试得到了业界专家们的认可。通过新建煤电来满足短时的尖峰负荷、解决保供问题的方式,其经济性和与双碳目标的协同性都值得商榷。她强调,未来打好地方发展、产业政策和电力机制体制改革的“组合拳”,搞对激励,电力系统的高质量转型将事半功倍。点击下方阅读原文查看研讨会完整视频回放

相关阅读

13
2024.06

消费电子供应商2030年转向100%可再生能源 最多可降本超百亿美元

在2030年实现100%可再生能源转型,消费电子供应商能取得超百亿美元的降本空间,在行业竞争中占据优势。

16
2024.05

一起做比自己更大的事 | 属于气候行动者的“鸭先知文化节”

本次鸭先知文化节不仅汇聚了气候行动者们,举办好玩的气候行动工作坊,也会邀请各领域的学者、艺术家、气候行动先行者与大家分享有趣的气候行动案例,畅谈他们如何思考气候变化与我们的关系,共同探索气候行动的诸多可能。

11
2024.05

盘点当前中国电力部门低碳转型六大趋势 | 数据解读

2023年新核准煤电1.06亿千瓦,创“十四五”新高