敬民

隨著可再生能源規(guī)模的增長，電力系統(tǒng)不穩(wěn)定性的問題一步步凸顯，必須解決。

從能源轉(zhuǎn)型實(shí)踐看，碳中和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下可再生能源在一次能源中比重的提升已是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。但隨著可再生能源規(guī)模的增長，電力系統(tǒng)不穩(wěn)定性的問題也正在一步步凸顯出來且日漸嚴(yán)重。近年先后發(fā)生在美國加州、得州的大停電以及歐洲的能源危機(jī)都不同程度與新能源系統(tǒng)的不穩(wěn)定性有關(guān)，國內(nèi)這個(gè)現(xiàn)象也一直存在。因此解決高比例可再生能源漸行漸近情景下的能源系統(tǒng)穩(wěn)定性問題已經(jīng)刻不容緩?；谝延袑?shí)踐及理論上的思考，解決這一問題需要在七個(gè)方面做足文章。

多元發(fā)展奠定基礎(chǔ)

通過新能源多元化發(fā)展奠定系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。通過發(fā)展多元化的新能源實(shí)現(xiàn)新能源內(nèi)部系統(tǒng)協(xié)同，盡量通過內(nèi)部協(xié)同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平穩(wěn)，盡可能少地去依靠化石能源保持自身的穩(wěn)定，盡可能實(shí)現(xiàn)“自力更生”。國家也好、地區(qū)也好，只要新能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)多元化，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部、地區(qū)內(nèi)部或地區(qū)之間的各類新能源實(shí)現(xiàn)相互“支援”的可選擇性就會(huì)比較強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)對接互助的機(jī)會(huì)就比較多。不同新能源穩(wěn)定性的差異是實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)發(fā)展的天然條件，比如水電的穩(wěn)定性較風(fēng)電和太陽能相對就要更好一些，地?zé)岬姆€(wěn)定性甚至可以好于煤電以及氣電。所以在有條件的地方盡可能發(fā)展多元化新能源是今后能源革命的重要方向之一。不管是選擇分布式還是集中式，在符合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求的條件下都應(yīng)鼓勵(lì)發(fā)展。

健全完善電力基礎(chǔ)設(shè)施

新能源不同種類之間穩(wěn)定性存在差別，地區(qū)之間也會(huì)存在差異，將來更大區(qū)域甚或全國整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中各類能源相互之間的協(xié)同是以充分的基礎(chǔ)設(shè)施存在為基礎(chǔ)的。就是說必須有強(qiáng)大的輸電、變電網(wǎng)絡(luò)以及輸電技術(shù)作保障，特別是柔性交流輸電技術(shù)做支撐系統(tǒng)方可平穩(wěn)運(yùn)行。《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一大市場的意見》提出要推進(jìn)市場設(shè)施高標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)通，建設(shè)現(xiàn)代流通網(wǎng)絡(luò)、完善市場信息交換渠道、推動(dòng)交易平臺(tái)優(yōu)化升級，與這里強(qiáng)調(diào)的能源基礎(chǔ)設(shè)施健全互通是一脈相承的?！兑庖姟贩浅Ｖ匾曂ㄟ^市場機(jī)制優(yōu)化資源配置，但是如果缺少充分系統(tǒng)的電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施和渠道硬件，電力顯然無法實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨領(lǐng)域高效配置。

有力的火電調(diào)峰

能源供應(yīng)事關(guān)國計(jì)民生，意義重大，不容有失，因此即便有了多元化支撐的新能源內(nèi)部供應(yīng)系統(tǒng)，也依然需要化石能源的調(diào)峰，能源保障程度總之是越高越好。具體而言，需要依靠煤電和氣電為可再生能源電力穩(wěn)定性提供保障。若要兼顧現(xiàn)階段的綠色低碳發(fā)展要求，氣電是更為理想的選擇。比如美國的加州在2020 年期間電力出現(xiàn)波動(dòng)之后高度重視依靠氣電調(diào)峰，在2022 年的夏季用電高峰期，氣電的供應(yīng)量一度達(dá)到80% 的比例。

各個(gè)國家具體條件不同，不可能都如同美國一樣千篇一律。美國有豐富的天然氣資源和發(fā)達(dá)的管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，而我國就與之不同。我國天然氣自給能力有限，對外依存度還在逐年增長（2022年是個(gè)例外），而煤炭相對豐富。出于避險(xiǎn)和安全考慮，未來有必要發(fā)展以煤電、氣電為基礎(chǔ)的強(qiáng)大的電力調(diào)峰系統(tǒng)，以更好地從容量和地區(qū)分布上匹配可再生能源系統(tǒng)。當(dāng)然這其中需要具體情況具體分析，因地制宜。

發(fā)達(dá)儲(chǔ)能系統(tǒng)跟進(jìn)

從目前各國主要實(shí)踐情況看，抽水儲(chǔ)能是主要的儲(chǔ)能手段，其次是正在發(fā)展中的電池儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱、電燃料貯存。抽水儲(chǔ)能從技術(shù)層面看相對穩(wěn)定且具有規(guī)模優(yōu)勢，技術(shù)也相對成熟，其他的儲(chǔ)能形式目前多處于示范或?qū)嶒?yàn)室階段。儲(chǔ)能自身的短板在于即便是相對穩(wěn)定的抽水儲(chǔ)能也時(shí)常受到氣候干旱的影響，最近國內(nèi)某地就出現(xiàn)因?yàn)楦珊祵?dǎo)致水電供應(yīng)不足、同時(shí)儲(chǔ)能受影響而需要借助于煤電保供的案例。

即便如此，儲(chǔ)能也還是需要大力發(fā)展，畢竟能源產(chǎn)供儲(chǔ)銷系統(tǒng)中的“儲(chǔ)”是不可或缺的重要環(huán)節(jié)之一。儲(chǔ)能系統(tǒng)目前從發(fā)展趨勢看也在不斷改進(jìn)效率、方式以提升自給能力，其中電力系統(tǒng)與電動(dòng)汽車、氫能的耦合增強(qiáng)自身靈活性的探討和相關(guān)科技工作一直在加快推進(jìn)。

需求側(cè)積極響應(yīng)

2022 年受俄烏沖突影響歐洲能源再次出現(xiàn)緊缺現(xiàn)象。為確保能源供應(yīng)穩(wěn)定安全，歐洲各國一方面開辟新的能源進(jìn)口渠道，增強(qiáng)油氣儲(chǔ)備能力；另一方面加強(qiáng)全社會(huì)節(jié)能管理以有效降低能源消耗強(qiáng)度。節(jié)能管理其實(shí)就是需求側(cè)響應(yīng)的一種。從實(shí)施情況看，在需求側(cè)響應(yīng)、供給側(cè)改革等多種措施的共同作用下，歐洲2022 年較為成功地化解了俄油氣供應(yīng)下降帶來的風(fēng)險(xiǎn)和沖擊，并逐漸固化了在逆境中開辟的新的能源通道。

引申而言，未來高比例可再生能源系統(tǒng)若有相應(yīng)的需求側(cè)管理響應(yīng)，在短缺時(shí)節(jié)能，在富足時(shí)通過各類主體適度加快生產(chǎn)經(jīng)營或生活方式節(jié)奏和進(jìn)程帶動(dòng)能源消費(fèi)以優(yōu)化生產(chǎn)和生活行為。電力系統(tǒng)穩(wěn)定性在此管理之下會(huì)進(jìn)一步提升，全社會(huì)生產(chǎn)方式也不會(huì)受到實(shí)質(zhì)性影響。

技術(shù)創(chuàng)新預(yù)防系統(tǒng)波動(dòng)

首先是提升可再生能源發(fā)電預(yù)測精度。可再生能源供應(yīng)能力與自然條件變化密切相關(guān)，波動(dòng)性是其常態(tài)。對其進(jìn)行預(yù)測分析和預(yù)判以及對應(yīng)制定有效的應(yīng)對措施是化解能源供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)、保持電網(wǎng)及電力供應(yīng)的重中之重。為此能源系統(tǒng)有必要聯(lián)合氣象與地質(zhì)部門共同開展影響風(fēng)力、太陽能、水力供應(yīng)的重大影響因素研究，加強(qiáng)氣象預(yù)判，通過科學(xué)方法對新能源生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控。

其次是加強(qiáng)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)在整個(gè)電力系統(tǒng)的應(yīng)用，為電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)部高效資源配置提供技術(shù)支撐。目前，國內(nèi)出現(xiàn)的棄風(fēng)、棄光與電力短缺同時(shí)存在的現(xiàn)象一方面由基礎(chǔ)設(shè)施不足所致，另一方面也與電網(wǎng)調(diào)度管理的預(yù)判、應(yīng)急、謀劃統(tǒng)籌的能力不足有關(guān)。

價(jià)格機(jī)制引導(dǎo)資源流動(dòng)

如果說上述手段及措施是加強(qiáng)高比例可再生能源系統(tǒng)的硬件建設(shè)，不可或缺；那么價(jià)格引導(dǎo)就是“軟件”，同樣不可或缺。就目前的發(fā)展趨勢看，價(jià)格引導(dǎo)機(jī)制首先要形成發(fā)現(xiàn)價(jià)格的平臺(tái)，多以交易中心形式表現(xiàn)，全國可以考慮因地制宜在有條件的地方多建一些交易中心，引導(dǎo)全國范圍的電力期貨及現(xiàn)貨交易。在國內(nèi)要實(shí)現(xiàn)價(jià)格引導(dǎo)電力合理流動(dòng)的另一前提條件是要打破地方保護(hù)主義下條條框框的束縛。

此外，從過去幾年國內(nèi)外的實(shí)踐情況看，僅有價(jià)格機(jī)制引導(dǎo)資源流動(dòng)還不夠，還需要防止市場失靈。如果能源價(jià)格因短缺出現(xiàn)類似美國得州大停電時(shí)期的數(shù)十美元一度電的“天價(jià)”，那一定是消費(fèi)者所不能容忍的，也不是政策制定的初衷。若要預(yù)防其出現(xiàn)，就需要有諸如最高限價(jià)政策的兜底保障機(jī)制。這是我們建設(shè)高比例可再生能源電力系統(tǒng)進(jìn)程中最應(yīng)該關(guān)注且思考的海外前車之鑒。

責(zé)任編輯：周志霞