中國儲能網訊：“新能源大規(guī)模高比例發(fā)展不能一蹴而就”“我國是在電力需求剛性高速增長的情形下發(fā)展新能源，能源系統(tǒng)面臨巨大的挑戰(zhàn)”“過高的新能源利用率會導致系統(tǒng)附加成本的快速上升”“目前新能源發(fā)展面臨的土地約束開始顯現(xiàn)”，這是記者在中國能源研究會12月13日舉行的“大規(guī)模、高比例發(fā)展新能源的可行路徑”會上聽到的聲音。
與會專家認為，將新能源轉化為穩(wěn)定電力供應的技術體系尚未形成，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，面臨電力保供、生態(tài)紅線、經濟性等諸多挑戰(zhàn)。新能源大規(guī)模發(fā)展需要把握轉型節(jié)奏，統(tǒng)籌考慮“能源安全性、可持續(xù)性、經濟可承受性”三要素來構建更系統(tǒng)、更穩(wěn)妥的發(fā)展路徑。
■■電力系統(tǒng)調度復雜性陡增
在業(yè)內人士看來，新能源靠天吃飯帶來的出力不穩(wěn)定增加了電力電量平衡難度。隨著清潔能源占比逐漸提升，電氣化水平不斷提高，能源供應保障的重心和責任主體將逐步向電力系統(tǒng)轉移。
“高比例新能源電力系統(tǒng)，不僅易引發(fā)電力系統(tǒng)運行安全的問題，還涉及到供應安全的問題?！眹W能源研究院新能源研究所所長李瓊慧表示，新能源發(fā)電空間分布廣、單體數(shù)量大、運行特性復雜。目前，國網經營區(qū)大型新能源場站超6000個、低壓接入的分布式發(fā)電系統(tǒng)約260萬個。未來，全國集中式和分布式新能源發(fā)電單元將達數(shù)千萬個，信號數(shù)量可達數(shù)十億?！案弑壤履茉措娏ο到y(tǒng)是一個多時空尺度、多層級、多系統(tǒng)耦合的復雜巨大系統(tǒng)，電網調度運行更為復雜，復雜海量的控制信號數(shù)據帶來了網絡安全隱患。”
“新能源在系統(tǒng)電量比例達到30%時，不僅是電力系統(tǒng)運行安全的問題，還涉及到供應安全的問題?！崩瞽偦郾硎荆壳?，國內煤炭供需格局失衡引發(fā)大范圍電煤短缺和供電緊張的風險依然存在。與此同時，新能源同時率水平低，波動大，供電保障能力不足。新能源“大裝機小電量”、“極熱無風晚峰無光”特征顯著。區(qū)域范新能源年平均同時率較低，僅17%左右，對尖峰電力支撐能力有限。尤其是冬季負荷晚高峰期間，水電支撐能力下降、光伏出力基本為零，冬季保供用電負荷晚高峰時段只能按照裝機水平15%的保障性出力納入電力平衡。
電力規(guī)劃設計總院清潔能源研究院副院長饒建業(yè)也提出，不同于歐美國家在達到基本飽和用電量情形下發(fā)展新能源，我國是在電力需求剛性高速增長的情形下大力發(fā)展新能源，這對能源保供以和能源轉型提出更高的要求。
記者采訪獲悉，明年電力供需形勢將依然偏緊，隨著疫情防控政策的調整，很多省份將會迎來經濟增長和用電需求的快速增長，可能加劇明年部分地區(qū)的用電缺口。
■■區(qū)域環(huán)境承載力沖突加大
與會專家認為，除了要協(xié)調考慮新能源的消納和保供問題外，應考慮新能源大規(guī)模開發(fā)利用與區(qū)域環(huán)境承載力的沖突。
自然資源部國土空間規(guī)劃局明確，位于生態(tài)功能極重要、生態(tài)極脆弱區(qū)域零星的已建風電、光伏等設施可劃入生態(tài)保護紅線，新建風電、光伏等設施應避讓生態(tài)保護紅線。一些省區(qū)相繼出臺了相關生態(tài)保護規(guī)劃和政策，部分省區(qū)提出全域一半以上的國土劃入生態(tài)保護紅線，已批準在建運營的礦山、風電、光伏等項目到期退出。
水電水利規(guī)劃設計總院綜合能源部主任工程師李少彥認為，在發(fā)展空間方面，由于能量密度低，新能源發(fā)展高度依賴土地，相比較于百萬千瓦火電廠用地約800畝，同規(guī)模的光伏電站占地2.5-3萬畝、風電場用地2000畝（外包絡線15萬畝）。面向碳達峰碳中和要求，新能源持續(xù)大規(guī)模發(fā)展面臨的土地約束開始凸顯，為此，應首先在國土空間規(guī)劃中預留出新能源發(fā)展空間，同時探索開發(fā)場地融合、多樣化場景的發(fā)展模式。
在李瓊慧看來，要依托技術創(chuàng)新破解環(huán)境承載壓力，可以充分考慮生態(tài)承載能力，鼓勵開發(fā)建設具有生態(tài)修復作用的“新能源+”項目，加快推進以沙漠、戈壁、荒漠化地區(qū)為重大的大型風電光伏基地項目建設。
■■系統(tǒng)施策降低轉型成本
業(yè)內人士認為，新能源與傳統(tǒng)電源不一樣，其本身不能隨著負荷的需求變化而調節(jié)，所以，保障能源安全、推進“雙碳”目標在相當長時間內是需要付出經濟代價的，對此需要有充分的制度和政策準備。
“研究新能源經濟性問題，要從三個維度需要考量。一是宏觀經濟的維度，從國家層面、環(huán)境代價來講，發(fā)展煤電雖然便宜，但是煤電本身造成的環(huán)境損失綜合算下來肯定不如風光?！崩瞽偦郾硎?，二是行業(yè)經濟性和項目經濟性維度，新能源平價，可能是從項目上網、項目本身的經濟性來談，但是新能源電在電力市場不同時段價格不一樣，所以現(xiàn)在談的平價更多的討論是從項目維度談度電成本，但問題是談項目經濟性時不談行業(yè)經濟性問題，這樣的討論是沒有太大價值的。三是需要從行業(yè)層面或者說系統(tǒng)層面看新能源的經濟性問題，需要考慮新能源消納的系統(tǒng)成本，新能源開發(fā)布局和開發(fā)時序，不僅要考慮項目本身經濟性，還要考慮從輸送到終端，從整體電力系統(tǒng)考慮新能源經濟性。
李瓊慧認為，未來需要優(yōu)化新能源開發(fā)布局和時序，系統(tǒng)施策降低轉型成本。要加強新能源規(guī)劃與電力系統(tǒng)規(guī)劃的協(xié)調，避免大幅推高電力供應成本。新能源不同的開發(fā)布局和時序的帶來的系統(tǒng)成本不同。研究表明，2021-2030年，新能源開發(fā)采用“優(yōu)化開發(fā)時序”相比“無序開發(fā)”模式，電力供應成本上升幅度可降低約1.6個百分點。
