中國三峽新能源（集團(tuán)）股份有限公司山東分公司 王玉新

2020年9月22日，習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)一般性辯論會(huì)上發(fā)表重要講話：中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。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)施能源替代，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

電力能源減排是我國的主戰(zhàn)場(chǎng)。2019年我國碳排放總量100多億噸，其中電力、交通、建筑和工業(yè)碳排放占比分別為41%、28%、31%，火力發(fā)電碳排放量約40多億噸。我國主要是以火電為主傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，截至2020年電源總裝機(jī)約22億千瓦，其中火電裝機(jī)規(guī)模約11億千瓦、占比49.1%，水電16.80%，太陽能發(fā)電11.60%，風(fēng)電12.80%，LNG4.50%，核電2.40%。我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和時(shí)間短、任務(wù)重。歐美等發(fā)達(dá)國家從碳達(dá)峰到碳中和規(guī)劃50～70年的過渡期，我國距離碳達(dá)峰戰(zhàn)略目標(biāo)不到10年時(shí)間，到達(dá)碳中和也僅有30年時(shí)間。支撐鋼鐵、化工、建材等重點(diǎn)行業(yè)電能替代，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的需求，我國電力需求持續(xù)增長，“十四五”期間全社會(huì)用電量增加約2萬億千瓦時(shí)。電力系統(tǒng)呈現(xiàn)高比例新能源、電力電子設(shè)備的“雙高”特征，電力供應(yīng)和大電網(wǎng)安全帶來巨大壓力[1]。

1 綜合智慧能源示范作用

為積極響應(yīng)電力市場(chǎng)的綠色電能發(fā)展需求，積極探索形成可再生能源開發(fā)利用新業(yè)態(tài)、新模式、新機(jī)制、新動(dòng)能，借鑒三峽烏蘭察布源網(wǎng)荷儲(chǔ)示范項(xiàng)目等先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，形成綠色優(yōu)先、融合發(fā)展、典型示范。

綠色優(yōu)先：最小化風(fēng)光儲(chǔ)綜合發(fā)電成本，最大化新能源利用率（接近100%），最優(yōu)化聯(lián)合出力曲線，實(shí)現(xiàn)100%風(fēng)電、光伏綠色能源的安全可靠運(yùn)行；融合發(fā)展：探索可再生能源與鄉(xiāng)村振興融合發(fā)展新模式，將濱州漁鹽之鄉(xiāng)、冬棗之鄉(xiāng)與“風(fēng)光三峽”相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光儲(chǔ)一體化與漁業(yè)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)種植、制鹽產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展；典型示范：突出電源側(cè)合理配置儲(chǔ)能設(shè)施和增強(qiáng)電源側(cè)自我調(diào)節(jié)能力的科學(xué)思路，將烏蘭察布項(xiàng)目在源網(wǎng)荷儲(chǔ)方面的電網(wǎng)友好型項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，拓展至多能互補(bǔ)項(xiàng)目上并進(jìn)一步迭代升級(jí)，對(duì)形成“多能互補(bǔ)”一體化發(fā)展新模式、新機(jī)制起到示范作用。

成立“1+1”投資聯(lián)合體主導(dǎo)開發(fā)建設(shè)，雙方發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，以資源帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)、以資源帶動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)同步優(yōu)化升級(jí)，推動(dòng)當(dāng)?shù)匦履茉锤哔|(zhì)量發(fā)展。

1.1 一體化+智慧化

通過風(fēng)光互補(bǔ)和因地制宜合理配置儲(chǔ)能設(shè)施，多要素協(xié)同優(yōu)化實(shí)現(xiàn)一體化項(xiàng)目出力的穩(wěn)定性，減輕系統(tǒng)的調(diào)峰壓力。充分利用協(xié)同互補(bǔ)特性，充分挖掘電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷等各方調(diào)節(jié)能力，提升可再生能源消納水平，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目運(yùn)行調(diào)節(jié)和管理規(guī)范的一體化。基于鹽堿灘涂地風(fēng)光儲(chǔ)一體化基地的建設(shè)實(shí)現(xiàn)不同層級(jí)的智慧化，提升風(fēng)光儲(chǔ)一體化的智能化水平（包括智能感知、智能運(yùn)維、智能控制、智能決策、智能電網(wǎng)），從而完成更加友好和安全、高效、可靠、智能的能源供應(yīng)。

智慧化應(yīng)以數(shù)字化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，以管控一體化、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)、在線監(jiān)測(cè)為平臺(tái)，以數(shù)字孿生技術(shù)為輔助，以計(jì)算資源的彈性配置為保障，以異構(gòu)計(jì)算為核心任務(wù)，高效融合計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)，將本項(xiàng)目建設(shè)成為集開放性、學(xué)習(xí)性、成長性、異構(gòu)性和交互性于一身的新一代風(fēng)光儲(chǔ)智慧化項(xiàng)目。

1.2 風(fēng)光儲(chǔ)+融合發(fā)展

計(jì)劃配套建設(shè)“風(fēng)光三峽”新能源產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展示范園，以能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效為主線，圍繞加快新能源推廣應(yīng)用與提升新能源裝備制造水平，推動(dòng)技術(shù)、資本、人才等各類要素在項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)集聚，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)展，提高產(chǎn)業(yè)區(qū)域配套水平，融合當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升新能源裝備制造與開發(fā)利用一體化水平的同時(shí)，打造風(fēng)光儲(chǔ)一體化+產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)融合發(fā)展的商業(yè)模式。

1.3 技術(shù)創(chuàng)新+雙碳研究

建立區(qū)域新型能源互聯(lián)系統(tǒng)、城市新型能源系統(tǒng)、終端新型能源系統(tǒng)，建立新型綜合能源系統(tǒng)，推動(dòng)能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，支持新型能源系統(tǒng)高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，輔助綠色低碳發(fā)展高水平?jīng)Q策。適應(yīng)現(xiàn)貨市場(chǎng)，新型儲(chǔ)能技術(shù)系統(tǒng)、多能互補(bǔ)，全面開展綜合能源服務(wù)。利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算支撐技術(shù)建立以電動(dòng)汽車、虛擬、傳統(tǒng)能源、微電網(wǎng)、儲(chǔ)能、新能源、需求側(cè)響應(yīng)為綜合系統(tǒng)，開展智慧能源開發(fā)和利用。

技術(shù)創(chuàng)新中心旨在充分發(fā)揮聯(lián)合體各方優(yōu)勢(shì)，將其打造為集研發(fā)功能、實(shí)證功能和應(yīng)用功能為一體的技術(shù)創(chuàng)新基地，探索多功能互補(bǔ)的新型能源系統(tǒng)和融合發(fā)展方案，形成可復(fù)制、可推廣的“風(fēng)光儲(chǔ)+”的技術(shù)路線、技術(shù)方案。同時(shí)根據(jù)國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)創(chuàng)新示范工程實(shí)施方案部署，配合國網(wǎng)山東省電力公司實(shí)施新能源并網(wǎng)檢測(cè)的相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)節(jié)能減排工作發(fā)展。

“雙碳”研究院旨在“雙碳”的大背景下研究新能源的電力特性，強(qiáng)化源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)間協(xié)調(diào)互動(dòng)，充分挖掘電源側(cè)的靈活性調(diào)節(jié)能力，科學(xué)地配置各類資源，提升系統(tǒng)運(yùn)行效率和電源開發(fā)綜合效益，促進(jìn)新能源大規(guī)模開發(fā)、配置及高效率利用，加強(qiáng)電力系統(tǒng)安全控制研究，構(gòu)建多元供能智慧保障體系。

開展智能光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)特性的研究，采用光伏和儲(chǔ)能直流耦合方案，組串控制器接入到組串式智能光伏控制器（逆變器功能），儲(chǔ)能集裝箱接入到組串式智能光伏控制器（PCS 功能），實(shí)現(xiàn)光伏與儲(chǔ)能的直流耦合，打造同步光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)特性。主要利用電力電子系統(tǒng)控制靈活的特點(diǎn)，使得并網(wǎng)光伏逆變器具有同步發(fā)電機(jī)的外特性，具備電壓源與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量特性，實(shí)現(xiàn)含有電力電子并網(wǎng)裝置的新能源發(fā)電系統(tǒng)的友好接入，并提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。

1.4 “零碳”鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)

在環(huán)境和碳減排目標(biāo)的雙重壓力下，鄉(xiāng)鎮(zhèn)能源轉(zhuǎn)型問題需要高度重視，應(yīng)該在鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣泛推廣可再生清潔能源生產(chǎn)技術(shù)，提倡使用綠色能源。通過綜合智慧能源的建成，利用產(chǎn)業(yè)園新能源的技術(shù)、設(shè)備，在濱州市的鄉(xiāng)鎮(zhèn)推廣綠色能源發(fā)展，以“千鄉(xiāng)萬村沐光”、“千鄉(xiāng)萬村御風(fēng)”行動(dòng)為契機(jī)，支持各鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)以“全域光伏”為核心的綜合能源服務(wù)體系、以“煤改電”為核心的清潔取暖模式。屆時(shí)新建的路燈、景觀設(shè)施、家庭取暖、交通出行等將實(shí)現(xiàn)清潔能源供電，并通過綜合能源能效調(diào)度管理進(jìn)行靈活調(diào)度，充分發(fā)揮儲(chǔ)能對(duì)電能的存儲(chǔ)特性，形成可自給自足并可向電網(wǎng)輸送能源的“零碳”鄉(xiāng)鎮(zhèn)，助力沾化區(qū)打造“碳達(dá)峰、碳中和”的縣域典范。

2 區(qū)域能源轉(zhuǎn)型

以綜合智慧能源和技術(shù)創(chuàng)新工作為基礎(chǔ)，在可再生資源條件好、發(fā)展?jié)摿Υ?、管理有基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)承受能力強(qiáng)的區(qū)域，通過統(tǒng)籌規(guī)劃、優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、體制機(jī)制創(chuàng)新，復(fù)制和推廣的本項(xiàng)目的新能源技術(shù)路線、技術(shù)方案，擴(kuò)大新能源在綠色供熱、綠色電力、綠色交通等各領(lǐng)域的應(yīng)用，顯著提高區(qū)域可再生能源消費(fèi)比重。有實(shí)力支持將新能源項(xiàng)目附帶的中國核證自愿減排量（CCER）、可再生能源配額等指標(biāo)留在當(dāng)?shù)?。助力區(qū)域能源轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，促進(jìn)區(qū)域能源生產(chǎn)和消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級(jí)，逐步建立適應(yīng)可再生能源發(fā)展的技術(shù)路徑、商業(yè)模式、管理模式和政策體系。

新能源發(fā)電規(guī)模的快速擴(kuò)張和非清潔能源占比的降低提高了能源產(chǎn)業(yè)的綠色低碳發(fā)展，同時(shí)也給電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行帶來了新的問題，通過配置儲(chǔ)能、太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等容量，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)發(fā)電，進(jìn)一步提高資源調(diào)節(jié)潛力，更好的支持電網(wǎng)適應(yīng)性新能源的快速發(fā)展，符合以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)發(fā)展。

從電網(wǎng)公司角度，通過開展綜合智慧能源的建設(shè)能增加能源輸出的穩(wěn)定性，提高電力價(jià)值；對(duì)電力用戶，儲(chǔ)能系統(tǒng)響應(yīng)速度快，可以保障電力可靠性。未來大電網(wǎng)新能源比例將持續(xù)上升，火電發(fā)電企業(yè)的境況將更加艱巨，綜合智慧能源將未電力系統(tǒng)注入新的活力，有助于傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)升級(jí)轉(zhuǎn)型，以服務(wù)區(qū)域“新業(yè)態(tài)、綠色經(jīng)濟(jì)”發(fā)展和“雙碳”為目標(biāo)，分析區(qū)域內(nèi)可調(diào)節(jié)靈活資源特性、風(fēng)光資源、綜合資源與柔性負(fù)荷調(diào)節(jié)潛力，提出系統(tǒng)配合發(fā)展策略，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源情況提出零碳發(fā)展前景規(guī)劃。

為全面適應(yīng)以新能源為主體新型電力系統(tǒng)，構(gòu)建新市場(chǎng)+新框架，在政府相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)及市場(chǎng)管理委員的管控下發(fā)電企業(yè)、交易機(jī)構(gòu)、電網(wǎng)企業(yè)、售電主體、電力用戶互相協(xié)同。發(fā)電企業(yè)建立多能互補(bǔ)電源結(jié)構(gòu)，以風(fēng)電、太陽能、水電、火電、核電、儲(chǔ)能（電化學(xué)儲(chǔ)能、抽水蓄能為主）。由于風(fēng)力發(fā)電和光發(fā)電系統(tǒng)輸出功率在時(shí)間和空間上的互補(bǔ)，考慮區(qū)域能源調(diào)度需求，系統(tǒng)介入儲(chǔ)能電站，可以緩解區(qū)域能源供應(yīng)不平衡矛盾，在碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)引領(lǐng)下，加快電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的關(guān)鍵?；诖吮尘埃虼藢?shí)現(xiàn)綜合智慧能源及源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展，支撐區(qū)域電網(wǎng)安全。