中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：吉林省可再生能源豐富，但全省電力和電量空間無(wú)法滿(mǎn)足新能源發(fā)電全額消納，建議采取發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)、建設(shè)抽水蓄能電站、建設(shè)特高壓柔性直流外送通道、發(fā)展風(fēng)電制氫產(chǎn)業(yè)等技術(shù)手段，提升吉林省新能源發(fā)展空間。
作為實(shí)現(xiàn)“碳中和”的重要抓手，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電等新能源被寄予厚望。截至2020 年10 月底，中國(guó)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)到4.6 億千瓦，距離2030 年發(fā)展目標(biāo)仍有約7.4億千瓦的發(fā)展空間，按10 年平均值計(jì)算，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電每年的新增裝機(jī)將不低于7400 萬(wàn)千瓦。未來(lái)10 年中國(guó)將大規(guī)模開(kāi)發(fā)新能源，以此來(lái)降低化石能源消費(fèi)量，減少溫室氣體排放，積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化。
吉林省處于三北風(fēng)能資源富集區(qū)，是中國(guó)九大風(fēng)電基地之一。省內(nèi)風(fēng)能資源集中在西部平原密集區(qū)，可規(guī)劃建設(shè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地。在積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化、大規(guī)模開(kāi)發(fā)新能源的大背景下，新能源資源豐富的吉林省有能力更有義務(wù)做出更大貢獻(xiàn)。
吉林省新能源發(fā)展前景
吉林省一次能源發(fā)展現(xiàn)狀。吉林省屬于一次常規(guī)能源匱乏地區(qū)，2010~2017 年地區(qū)能源總量對(duì)外依存度逐年上升，2017 年，吉林省一次能源總量對(duì)外依存度已經(jīng)達(dá)到68.2%，其中煤炭、石油、天然氣的對(duì)外依存度分別為81.2% 、60.6% 和24.7%。一次電力及其他能源方面隨著清潔能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)與消費(fèi)基本保持平衡。
吉林省能源消費(fèi)展望。2010 年以來(lái)，吉林省經(jīng)濟(jì)增速有所放緩，年能源消費(fèi)量保持在8000～9000 萬(wàn)噸標(biāo)煤區(qū)間波動(dòng)。預(yù)計(jì)2020～2035 年期間吉林省能源消費(fèi)總量繼續(xù)保持緩慢增長(zhǎng)，由8850 萬(wàn)噸標(biāo)煤增長(zhǎng)至10583萬(wàn)噸標(biāo)煤，年均增速約1.2%；2035～2050 年期間能源消費(fèi)增速呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì)并逐漸進(jìn)入飽和階段，年均增速約0.3%。
吉林省能源發(fā)展目標(biāo)?？紤]到“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)下，未來(lái)我國(guó)一次能源將明顯向低碳化轉(zhuǎn)型，預(yù)計(jì)全國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重2025 年、2035 年、2050 年分別有望達(dá)到約22%、40%、69%，2035 年前后非化石能源總規(guī)模超過(guò)煤炭。風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)展快速，在2030 年以后成為主要的非化石能源品種，2050 年占一次能源需求總量比重分別為26% 和17%。2017 年全國(guó)和吉林省非化石能源占一次能源消費(fèi)比重分別為15%和11%。按吉林省與全國(guó)的比例進(jìn)行目標(biāo)設(shè)定，吉林省非化石能源占一次能源消費(fèi)比重發(fā)展目標(biāo)設(shè)定為2025 年、2030 年、2035 年、2050 年分別達(dá)到16%、18%、30%、51%。
吉林省新能源發(fā)展需求。由吉林省非化石能源消費(fèi)占比預(yù)測(cè)結(jié)果計(jì)算，在不計(jì)外送時(shí)吉林省非化石能源產(chǎn)量在2025 年、2030 年、2035 年、2050 年需分別達(dá)到1572、1878、3126、5641 萬(wàn)噸標(biāo)煤，如其中電力能源占比提升至80%～90%，2025 年、2030年、2035 年、2050年非化石能源發(fā)電量需分別達(dá)到419、563、938、1692 億千瓦時(shí)。由于吉林省水電資源開(kāi)發(fā)程度很高，繼續(xù)開(kāi)發(fā)潛力不大，未來(lái)主要以小型水電建設(shè)為主；國(guó)家對(duì)內(nèi)陸核電發(fā)展的態(tài)度非常謹(jǐn)慎，在吉林省內(nèi)開(kāi)發(fā)核電難度較大。
國(guó)家政策調(diào)整后，運(yùn)營(yíng)困難疊加補(bǔ)貼退坡壓力下的生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展存在諸多不確定性，但在“碳達(dá)峰、碳中和”大背景下，預(yù)計(jì)未來(lái)仍將穩(wěn)步發(fā)展。因此，大力開(kāi)發(fā)風(fēng)光資源成為滿(mǎn)足未來(lái)吉林省非化石能源消費(fèi)和發(fā)電量需求的必然選擇。根據(jù)吉林省電源歷史發(fā)電數(shù)據(jù)，在風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、常規(guī)水電機(jī)組年平均利用小時(shí)數(shù)分別按2200、1300、5500、1800 小時(shí)考慮的條件下，2050 年吉林省風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模需分別達(dá)到5000 萬(wàn)千瓦和2200 萬(wàn)千瓦。由此可見(jiàn)，吉林省風(fēng)光資源儲(chǔ)量能夠支撐新能源電源發(fā)展需求。
吉林省新能源發(fā)展路徑
吉林省經(jīng)濟(jì)體量相對(duì)較小，2019年全社會(huì)用電量?jī)H為780 億千瓦時(shí)，占全國(guó)總量的1.08%。2019 年全國(guó)和吉林省人均用電量分別為5161 和2900 千瓦時(shí)/人。在2050 年吉林省人均用電量提升至全國(guó)2019 年平均水平、人口仍保持與2019 年持平的條件下，預(yù)計(jì)2050 年吉林省全社會(huì)用電量將達(dá)到約1400億千瓦時(shí)；最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)按5000～5500 小時(shí)考慮時(shí)，預(yù)計(jì)2050 年吉林省最大負(fù)荷將達(dá)到約2500～2800 萬(wàn)千瓦。綜合考慮化石和非化石電力發(fā)電量，本省電力和電量空間無(wú)法滿(mǎn)足新能源發(fā)電全額消納。因此，有必要利用各類(lèi)技術(shù)手段，提升吉林省新能源發(fā)展空間。
發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)。新能源的隨機(jī)性、間歇性、低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等特點(diǎn)給電力系統(tǒng)帶來(lái)挑戰(zhàn)，隨機(jī)擾動(dòng)沖擊、暫態(tài)過(guò)電壓、頻率、電壓等多種穩(wěn)定性問(wèn)題耦合交織，電力電量平衡問(wèn)題突出。儲(chǔ)能可向電力系統(tǒng)提供調(diào)頻、備用、黑啟動(dòng)、調(diào)峰、需求響應(yīng)等多種服務(wù)，能靈活應(yīng)用于發(fā)、輸、配、用各個(gè)環(huán)節(jié)。儲(chǔ)能設(shè)備可以提升新能源并網(wǎng)特性，減少電網(wǎng)考核損失；促進(jìn)新能源根據(jù)電力需求特性、市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)等優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，降低棄風(fēng)棄光，降低系統(tǒng)輔助服務(wù)成本；提升高比例新能源外送系統(tǒng)的整體效率，提高輸電通道的利用率和系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)性。
建設(shè)抽水蓄能電站。目前，吉林省火電約占總裝機(jī)的60%，水電、抽蓄等調(diào)峰電源占比不到15%。吉林省地處高寒地區(qū)，火電主要為供熱機(jī)組，調(diào)峰能力很差。抽水蓄能電站跟蹤負(fù)荷變化的能力強(qiáng)，投入系統(tǒng)后，可充分發(fā)揮調(diào)峰、填谷雙倍解決系統(tǒng)峰谷差的運(yùn)行特性，有效地改善火電及其他類(lèi)型機(jī)組的運(yùn)行條件，延長(zhǎng)火電機(jī)組的使用壽命，減少火電廠的燃料消耗，降低火電調(diào)峰率，同時(shí)可提高火電裝機(jī)利用小時(shí)數(shù)和電網(wǎng)的供電質(zhì)量。抽水蓄能電站不僅是良好的調(diào)峰電源，還能承擔(dān)電網(wǎng)的調(diào)頻、調(diào)相和黑啟動(dòng)、緊急事故備用等任務(wù)，給電網(wǎng)帶來(lái)可觀的動(dòng)態(tài)效益。因此，從改善東北電網(wǎng)和吉林電網(wǎng)運(yùn)行條件，優(yōu)化和提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益，降低火電廠燃料消耗，減少污染物排放，減少棄風(fēng)的角度，大規(guī)模建設(shè)抽水蓄能電站是非常必要，也符合國(guó)家相關(guān)能源發(fā)展政策。
建設(shè)特高壓柔性直流外送通道。中國(guó)九大風(fēng)電基地主要位于東北、西北、華北地區(qū)，而用電負(fù)荷中心主要位于華北、華東、華中地區(qū)，跨地區(qū)、遠(yuǎn)距離的電能輸送和交易，可以更好地調(diào)節(jié)電力平衡，促進(jìn)全國(guó)范圍的資源優(yōu)化配置，發(fā)揮國(guó)家級(jí)電力市場(chǎng)的作用。柔性直流輸電系統(tǒng)的功率靈活可控、可實(shí)現(xiàn)弱電網(wǎng)的受電和供電，無(wú)須無(wú)功支撐設(shè)備，能夠提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和能源利用率。隨著可再生能源大規(guī)模、高比例接入電力系統(tǒng)，建設(shè)特高壓柔性直流外送通道是提高新能源利用率，應(yīng)對(duì)全球氣候變化的重要手段。
發(fā)展風(fēng)電制氫產(chǎn)業(yè)。吉林省規(guī)劃建設(shè)全國(guó)領(lǐng)先的清潔氫能規(guī)?；瘧?yīng)用基地、高端裝備制造基地、核心技術(shù)創(chuàng)新基地、多領(lǐng)域應(yīng)用示范基地。同時(shí)，吉林省計(jì)劃將風(fēng)電制氫項(xiàng)目列入《吉林省“十四五”新能源與可再生能源發(fā)展規(guī)劃》。氫能作為一種高效的媒介，可以將可再生能源變成可儲(chǔ)存的氫能，進(jìn)而促進(jìn)可再生能源大規(guī)模的整合和消納。吉林省白城市自2018 年起謀劃利用可再生能源制氫，打造“中國(guó)北方氫谷”。隨著建設(shè)成本的不斷降低和發(fā)電效率的不斷提高，白城地區(qū)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電具備提供低成本電力制氫的能力，進(jìn)而形成具有國(guó)際影響力的新能源與氫能區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群，促進(jìn)新能源就地消納。
