中國儲能網(wǎng)訊：“雙碳”目標(biāo)的提出對能源電力低碳化轉(zhuǎn)型提出了更高要求，最直接的就是強化電力生產(chǎn)端的減碳，鼓勵光伏、風(fēng)電等清潔能源的發(fā)展。當(dāng)前，我國正處于能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，黨的二十大報告指出，要立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破，有計劃分步驟實施碳達(dá)峰行動。能源保障和安全事關(guān)國計民生，是須臾不可忽視的“國之大者”?；痣娨恢笔俏覈娏?yīng)的主力電源，在實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的道路上，火電還將在較長時期保持能源安全保障“壓艙石”的定位。
一、“雙碳”目標(biāo)下西北電網(wǎng)的供需形勢
近年來，西北電網(wǎng)新能源高速發(fā)展。2020年，服務(wù)于西北域內(nèi)負(fù)荷的新能源裝機為9500萬千瓦，年發(fā)電量占比20%左右。預(yù)計2025年，西北自用新能源年發(fā)電量占比30%，2030年達(dá)到40%，2035年進(jìn)一步達(dá)到50%。新能源逐步成為電力電量供應(yīng)的主體電源。新能源發(fā)電受天氣影響顯著，導(dǎo)致新能源大發(fā)時電力大量富余，新能源小發(fā)時電力不足，供需面臨既缺電又多電的尷尬局面。
以依靠新能源100%滿足負(fù)荷用電為例，西北電網(wǎng)年最大負(fù)荷利用小時數(shù)7000小時，即1萬千瓦負(fù)荷一年用電量7000萬千瓦時，新能源發(fā)電年最大發(fā)電小時數(shù)2000小時，即1萬千瓦裝機一年發(fā)電2000萬千瓦時，因此每1萬千瓦負(fù)荷就需要建設(shè)3.5萬千瓦新能源來保證全年電量平衡。但由于新能源發(fā)電隨天氣變化，光伏白天發(fā)電、晚間不能發(fā)電，晴天發(fā)電多、陰天發(fā)電少，風(fēng)電存在大風(fēng)日連續(xù)幾天大發(fā)、小風(fēng)日連續(xù)幾天小發(fā)，而電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行需要時時刻刻發(fā)電與負(fù)荷平衡，這就需要配置大量的調(diào)節(jié)性電源，比如儲能。
目前技術(shù)成熟的儲能有電化學(xué)儲能和抽水蓄能，從經(jīng)濟性看都屬于日調(diào)峰電源，即在日電量平衡的前提下，將中午光伏大發(fā)的電能儲存到晚上發(fā)電。電化學(xué)儲能和抽水蓄能每千瓦時單位投資均在1000元以上，按儲能時長3～6小時計算，每千瓦投資在3000～6000元之間，與燃?xì)怆娬久壳咄顿Y2500元、燃煤機組每千瓦投資4000元具有經(jīng)濟可比性。但要解決季節(jié)性不平衡問題，就需要年儲能調(diào)峰電源，要解決晴天電多、陰雨天電少的問題，就需要周調(diào)峰電源。以周調(diào)峰電源需要儲能時長30小時計算，按電化學(xué)儲能每千瓦時單位投資1000元計算，每千瓦投資達(dá)到30000元，遠(yuǎn)超燃煤機組每千瓦4000元的投資，不具備經(jīng)濟可行性，因此在目前的技術(shù)水平下，跨日以上的長周期調(diào)峰電源仍需依賴傳統(tǒng)的水電和火電。
以西北電網(wǎng)為模型，在不考慮長周期儲能的情況下，為保障電力供應(yīng)，經(jīng)測算，西北電網(wǎng)在新能源理論年發(fā)電量占比分別達(dá)到30%、40%、50%、100%時，對應(yīng)火電裝機應(yīng)不低于最大負(fù)荷的97%、94%、90%、70%?！笆奈濉币詠?，在新能源高速發(fā)展的同時，西北電網(wǎng)火電的發(fā)展卻幾乎停滯，前三年投產(chǎn)區(qū)域內(nèi)自用火電不足400萬千瓦，火電裝機滲透率降低至94%，系統(tǒng)平衡裕度捉襟見肘。以新疆電網(wǎng)為例，新疆長期西電東送，向西北電網(wǎng)送電支援青海等缺電省份，而近期由于其負(fù)荷增長快，同時火電投產(chǎn)進(jìn)度嚴(yán)重滯后，高峰期電力平衡依賴風(fēng)電出力，時常出現(xiàn)東電西送的運行方式，西北全網(wǎng)電力平衡安全面臨巨大考驗。展望2030年，在新能源年電量占比40%的情境下，仍有必要規(guī)劃2000萬千瓦左右火電，以滿足西北電網(wǎng)的電力保供需求。
二、新型電力系統(tǒng)中火電的定位與作用
新型電力系統(tǒng)形態(tài)由源網(wǎng)荷三要素向源網(wǎng)荷儲四要素轉(zhuǎn)變，需要推動構(gòu)建適應(yīng)大規(guī)模新能源發(fā)展的源網(wǎng)荷儲多元綜合保障體系。推動多時間尺度儲能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用，挖掘需求側(cè)調(diào)節(jié)潛力，加強電網(wǎng)資源平臺配置作用，強化供需協(xié)同，多措并舉保障電力系統(tǒng)安全充裕。
開展電源規(guī)劃工作應(yīng)當(dāng)始終堅持底線思維，將安全高效作為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的基本前提。新型電力系統(tǒng)中，火電仍然定位為電力安全保障的“壓艙石”，承擔(dān)基礎(chǔ)保障的重?fù)?dān)，其作用主要有兩方面：
一是提供中長時間尺度的電量缺口保底作用
新型電力系統(tǒng)滿足保供的一大重點在于解決新能源小發(fā)時的中長時間尺度的電量缺口問題。而在目前的技術(shù)背景下，建設(shè)合理規(guī)模的火電無疑是符合“雙碳”目標(biāo)要求的最具國民經(jīng)濟性的保供解決方案。
二是為交流系統(tǒng)提供安全穩(wěn)定方面的支撐
新型電力系統(tǒng)以交直流區(qū)域互聯(lián)大電網(wǎng)為基本形態(tài)，合理規(guī)模的火電能夠為交流系統(tǒng)提供必要的電壓、頻率支撐，滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的需求。
三、西北火電發(fā)展建議
一是正確認(rèn)識火電在“雙碳”目標(biāo)下西北電網(wǎng)保供中的作用
應(yīng)對新能源小發(fā)時西北電網(wǎng)電力、電量雙缺的問題，火電仍是最為經(jīng)濟可行的解決措施。盡管長期來看，新能源和長周期儲能將逐步替代火電成為系統(tǒng)的主力電源，但在儲能技術(shù)沒有大的革命性突破前，火電的保供作用仍無法替代。
二是全網(wǎng)統(tǒng)籌推進(jìn)清潔火電規(guī)劃布局
西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)效益顯著，堅持全網(wǎng)統(tǒng)籌清潔火電的發(fā)展，科學(xué)優(yōu)化清潔火電發(fā)展規(guī)模。逐步推動清潔火電從電量型電源向支撐型電源轉(zhuǎn)變。建議各?。▍^(qū)）把握清潔火電發(fā)展的窗口期，積極推動一批清潔火電納規(guī)。陜西、新疆等火電建設(shè)條件較好地區(qū)，建議立足全網(wǎng)，爭取較大規(guī)模清潔火電納規(guī)，保障西北區(qū)域電力平衡安全。
三是創(chuàng)新清潔火電多元化發(fā)展模式
高度重視“沙戈荒”基地清潔火電的支撐作用，提高跨區(qū)直流電力組織能力和安全保障能力。加強清潔火電技術(shù)改造創(chuàng)新發(fā)展，在青海、甘肅等季節(jié)性供需平衡突出省份，發(fā)展兩棲電廠，保供季節(jié)作為火電廠運行、初秋季節(jié)作為儲能電站運行。加快清潔火電碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)推廣應(yīng)用，降低火電碳排放水平。大力推進(jìn)火電與新能源一體化開發(fā)模式運用，以盈利能力較強的新能源反哺火電，實現(xiàn)共贏發(fā)展。
四是推動新形勢下清潔火電盈利機制建設(shè)
聚焦火電在系統(tǒng)中功能定位的變化，研究構(gòu)建在電力保供、能源轉(zhuǎn)型、系統(tǒng)安全等方面對火電形成正向激勵的盈利機制。用好用活市場化手段，形成以容量電價、調(diào)節(jié)性電價、電能量電價組成的電價體系，爭取政策支持，疏導(dǎo)新型電力系統(tǒng)建設(shè)運行成本，促進(jìn)新能源、儲能、清潔火電健康有序發(fā)展。
