于娟
實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo),既是我國向國際社會所作出的重要承諾,也是促進我國能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的必然要求??刂苹茉纯偭?,促進可再生能源發(fā)電上網(wǎng),是實現(xiàn)碳達峰、碳中和的重要舉措。
一、可再生能源發(fā)電上網(wǎng)總體情況
我國能源消費一直以煤、石油、天然氣等化石能源為主,截至2020年底,化石能源消費占能源消費總量的84.1%,非化石能源消費以風(fēng)電、光伏發(fā)電和水電為主,占15.9%??稍偕茉窗l(fā)電是非化石能源替代傳統(tǒng)能源的重要途徑,很多國家都將大力發(fā)展風(fēng)電、光伏等可再生能源作為能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略方向,并且加快推進電力運行方式變革。截至2020年底,我國可再生能源發(fā)電裝機9.3億千瓦時,占發(fā)電裝機容量的42.4%;2020年可再生能源發(fā)電量2.2萬億千瓦時,占全社會用電量的比重為29.5%。2019年,包含水電在內(nèi)的全部可再生能源電力實際消納量達到1.99萬億千瓦時,占全社會用電量比重達到27.5%;全國非水電可再生能源電力消納量達到0.74萬億千瓦時,占全社會用電量比重達到10.2%;全國棄風(fēng)率、棄光率分別降低到4%和2%。
二、可再生能源發(fā)電上網(wǎng)面臨的形勢
(一)能源低碳轉(zhuǎn)型要求構(gòu)建清潔低碳的電力體系
以非化石能源為主是能源清潔化轉(zhuǎn)型的必然選擇,而非化石能源主要通過轉(zhuǎn)化為電能實現(xiàn)高效利用,因此,形成以非化石能源為主的電源結(jié)構(gòu),構(gòu)建新一代電力系統(tǒng),對于建設(shè)清潔低碳、安全高效的能源體系至關(guān)重要?!笆奈濉笔峭苿幽茉崔D(zhuǎn)型和綠色發(fā)展的重要窗口期,按照碳達峰、碳中和的目標(biāo)時點,煤炭和可再生能源在電力消費中的定位將分階段發(fā)生改變。在2030年實現(xiàn)碳達峰前,煤炭在電力消費中所占比例將不斷下降,但是短期內(nèi)仍然保持以煤電為主的格局,可再生能源發(fā)展將進入大規(guī)模“增量替代”階段,逐步成為電力消費的增量主體;在2030年后,可再生能源將進一步發(fā)展逐步替代煤炭成為電力消費的主體。未來,須在電源端、電網(wǎng)端和銷售端共同發(fā)力,在電源端,要優(yōu)化電源結(jié)構(gòu),增加可再生能源在發(fā)電結(jié)構(gòu)中的比例;電網(wǎng)端,要打造綠色能源高效配置的智能電網(wǎng)平臺,建立可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng),持續(xù)加強電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力,有效支撐高比例清潔能源并網(wǎng)及調(diào)度;銷售端,要不斷加快終端消費電氣化程度,加強能源需求側(cè)管理,實現(xiàn)多能互補,實現(xiàn)電力終端用電高效化、需求多元化、用電智能化。
(二)能源安全形勢嚴(yán)峻要求保障可再生能源電力供應(yīng)
能源安全事關(guān)經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定和國家安全。經(jīng)過長期發(fā)展,我國形成了煤炭、石油、天然氣、可再生能源、電力能源多元供給體系,2012年以來較低的能源消費增速支撐了經(jīng)濟的中高速增長。但是,當(dāng)前能源安全形勢仍然嚴(yán)峻。從國際看,能源供需格局變化、貿(mào)易保護主義抬頭給我國能源安全帶來新挑戰(zhàn);從國內(nèi)看,我國石油天然氣對外依存度持續(xù)提高,2020年油氣對外依存度分別達到73%和43%,能源安全挑戰(zhàn)不斷增加,加強國內(nèi)能源供應(yīng)保障對于國家能源安全十分重要。面對當(dāng)前形勢,我國積極推動落實習(xí)近平總書記提出的能源革命戰(zhàn)略,著力推動能源高質(zhì)量發(fā)展,為構(gòu)建新發(fā)展格局提供堅強支撐?!笆奈濉睍r期是落實能源革命的關(guān)鍵期,可再生能源將成為保障能源安全的重要力量。為了實現(xiàn)能源安全,在過渡階段保障油氣供應(yīng)的同時,要更加堅定地推動能源革命,優(yōu)化能源戰(zhàn)略布局,加大可再生能源電力供應(yīng)。
(三)行業(yè)跨省區(qū)電力資源配置規(guī)模持續(xù)擴大
長期以來,我國電力保持以省內(nèi)平衡為主的格局,但是近年來跨省區(qū)資源配置規(guī)模不斷增大。2015—2020年,我國跨區(qū)送電量從0.35萬億千瓦時增至0.61萬億千瓦時,年均增長11.6%,占全社會用電量的比重從6.4%增至8.2%;跨省送電量從0.96萬億千瓦時增至1.54萬億千瓦時,年均增長9.9%,占全社會用電量的比重從17.2%增至20.5%。未來很長一段時間內(nèi),我國還將保持以省內(nèi)平衡為主的格局,但是跨省區(qū)電力資源配置規(guī)模將持續(xù)增加。一方面,我國清潔能源主要集中在三北和西南地區(qū),而負荷中心主要集中在中東部,目前還存在著比較突出的清潔能源“三棄”問題,電網(wǎng)跨區(qū)輸送能力不足是其中一個重要原因。另一方面,隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的升級和中西部經(jīng)濟不斷崛起,部分耗能產(chǎn)業(yè)向中西部轉(zhuǎn)移,未來西部地區(qū)用電需求增速將快于中東部地區(qū),但中東部地區(qū)用電負荷中心地位將長期保持。綜上,未來幾年,跨省跨區(qū)電力資源配置規(guī)模仍需進一步擴大,需要進一步增加跨區(qū)電網(wǎng)輸送能力,打破省域間交易行政壁壘,完善跨省區(qū)電力市場化交易機制。
(四)能源互聯(lián)網(wǎng)成為未來電力行業(yè)發(fā)展方向
能源互聯(lián)網(wǎng)是依托智能電網(wǎng)、可再生能源和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新型能源供應(yīng)體系。能源互聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前我國能源轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)低碳發(fā)展的關(guān)鍵,也是未來電力行業(yè)發(fā)展的方向。在能源互聯(lián)網(wǎng)框架下,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的垂直剛性結(jié)構(gòu)被扁平化互聯(lián)的新型能源供需結(jié)構(gòu)所取代,能源互聯(lián)網(wǎng)中的用戶既是電力的消費者,又是電力的生產(chǎn)者,要求建立大電網(wǎng)與微電網(wǎng)相結(jié)合的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。供應(yīng)端電源構(gòu)成中新能源比重不斷增加,電力系統(tǒng)中接入了大規(guī)模的間歇性新能源,導(dǎo)致電力負荷曲線發(fā)生變化,電網(wǎng)亟需提升靈活性以適應(yīng)這種新變化;用戶端出現(xiàn)了分布式電源、電動汽車、儲能、智能設(shè)備、清潔供暖等多元負荷,配電網(wǎng)以電流單向流動為特征轉(zhuǎn)型到電流的雙向流動,需要建設(shè)智能配電網(wǎng)來協(xié)調(diào)電源和負荷。上述變化導(dǎo)致電力系統(tǒng)運行模式發(fā)生根本性變化,電力生產(chǎn)和供應(yīng)側(cè)、電力需求側(cè)之間的融合不斷加深,對電力市場建設(shè)也提出了新要求,要繼續(xù)深化配售電市場改革,完善電力交易機制,適應(yīng)能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
(五)儲能技術(shù)的發(fā)展將改變傳統(tǒng)電力市場運行模式
儲能是未來電力系統(tǒng)不可或缺的組成部分。近年來,我國儲能市場規(guī)模保持高速增長,2011—2018年年均增長率約為50%,以抽水蓄能為主。經(jīng)歷2018年的爆發(fā)式增長后,受韓國儲能起火事件及國內(nèi)儲能不納入輸配電價等影響,儲能市場在2019年進入減速調(diào)整期。截至2020年底,我國儲能項目累計裝機規(guī)模35.6GW,占全球總量的18.6%。儲能對于提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)靈活性的重要性,決定了未來儲能在電力改革發(fā)展以及能源安全保障方面將發(fā)揮積極作用。并且,隨著儲能的技術(shù)性能不斷提高、成本持續(xù)下降,其可能的應(yīng)用場景可以滲透到發(fā)電、輸電及配用電各個環(huán)節(jié),除了在輔助服務(wù)和減少棄風(fēng)等方面可以發(fā)揮作用之外,還將對未來電力系統(tǒng)的運行模式帶來沖擊性影響。儲能的發(fā)展除了受技術(shù)、成本等制約,還與電力市場機制與政策有關(guān),未來要在電力市場設(shè)計過程中,建立完善儲能參與電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的市場機制,這不僅是推動儲能產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵,對促進能源低碳轉(zhuǎn)型也十分重要。