中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：新型電力系統(tǒng)概念提出至今已有三載，源、網(wǎng)、荷三大要素在系統(tǒng)內(nèi)部的功能角色深刻重塑。它們之間，緊密交織、相互依存，又彼此牽絆，共同編織電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的復(fù)雜圖譜。新型電力系統(tǒng)建設(shè)的前沿陣地與示范窗口——浙江，為我們提供了一個(gè)觀察、理解乃至借鑒這一轉(zhuǎn)型進(jìn)程的獨(dú)特視角。
國(guó)家能源局發(fā)布的全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至9月底，全國(guó)累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量31.6億千瓦，同比增長(zhǎng)14.1%。其中，太陽能發(fā)電裝機(jī)容量約7.7億千瓦，同比增長(zhǎng)48.3%；風(fēng)電裝機(jī)容量約4.8億千瓦，同比增長(zhǎng)19.8%；風(fēng)電和太陽能發(fā)電新增裝機(jī)占新增總發(fā)電裝機(jī)比重超過80%。
能源轉(zhuǎn)型比預(yù)想中來得更快，相應(yīng)的，消納、調(diào)控等問題也不再是未雨綢繆，而是極為迫切的當(dāng)下。不久前，筆者分赴浙江各地，走訪調(diào)研供電企業(yè)、新能源制造企業(yè)及工業(yè)園區(qū)等，看各方如何群策群力推進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展，尤其電網(wǎng)企業(yè)如何以新技術(shù)為起點(diǎn)優(yōu)化要素配置，發(fā)揮好“鏈長(zhǎng)”“平臺(tái)”作用。
新能源螺旋式向上發(fā)展
乘坐觀光電梯52秒便可來到高達(dá)130米的觀景平臺(tái)，目之所及的廠房屋頂鋪滿光伏板，25臺(tái)風(fēng)機(jī)在杭州灣岸邊徐徐轉(zhuǎn)動(dòng)，生物質(zhì)能電廠的藍(lán)色煙囪高高挺立。
這里是海寧尖山新區(qū)，百億元級(jí)工業(yè)強(qiáng)鎮(zhèn)。這里也是我國(guó)首批分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)、全省縣域規(guī)模最大的光伏行業(yè)集聚區(qū)。截至2023年底，尖山新區(qū)人均光伏達(dá)15.7千瓦，光伏滲透率超過96.81%；全年新能源就地消納量達(dá)6.11億千瓦時(shí)，占當(dāng)?shù)厝鐣?huì)用電量的14.1%。
“這些廠房都是近十幾年新建，屋頂平坦，結(jié)構(gòu)合理，周圍沒有遮擋，很適合開發(fā)屋頂光伏電站?！眹?guó)網(wǎng)海寧市供電公司副總經(jīng)理褚明華說，海寧政府近年來持續(xù)發(fā)力新能源賽道，產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善，區(qū)域內(nèi)企業(yè)、公共機(jī)構(gòu)、居民開發(fā)分布式光伏的氛圍非常濃厚。
不僅是海寧一域，縱觀浙江全省，從政府到民間，都對(duì)新能源發(fā)展躊躇滿志。
從錢塘江入?？?，沿海岸線往南，寧波、舟山、臺(tái)州、溫州等沿海城市，都因地制宜加快新能源產(chǎn)業(yè)布局，沿海核電基地、海上風(fēng)電等一批重大項(xiàng)目紛紛落地。嗅覺靈敏的溫州，“核風(fēng)光水蓄氫儲(chǔ)”全鏈條持續(xù)發(fā)力，風(fēng)光裝機(jī)從2020年的100萬千瓦增長(zhǎng)至2023年的400萬千瓦。
內(nèi)陸地區(qū)，山水資源豐富。在“九山半水半分田”的麗水，新能源和抽水蓄能可開發(fā)容量雙雙超800萬千瓦，清潔能源裝機(jī)占比高達(dá)98%。目前，浙江已投產(chǎn)抽水蓄能合計(jì)668萬千瓦，并有3860萬千瓦納入國(guó)家中長(zhǎng)期抽蓄規(guī)劃，已核準(zhǔn)規(guī)模位列全國(guó)第一。
數(shù)據(jù)顯示，浙江全省風(fēng)光新能源裝機(jī)增長(zhǎng)率連續(xù)3年超過30%。到6月底，浙江清潔能源裝機(jī)7118萬千瓦，占比已達(dá)全省電力裝機(jī)總量的52%。其中，新能源裝機(jī)4813萬千瓦，占比超三分之一。
浙江，不僅從自身能源供給角度大力推動(dòng)新能源發(fā)展，更積極布局新能源全產(chǎn)業(yè)鏈，不少浙江新能源制造企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中也形成了比較優(yōu)勢(shì)。
晶科能源2006年在海寧成立之初只是一家小型光伏企業(yè)，通過持續(xù)創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)，其光伏產(chǎn)品不僅在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)領(lǐng)先地位，也在國(guó)際市場(chǎng)嶄露頭角，全球每10塊光伏組件中，就有一塊來自晶科。
走訪中不少業(yè)內(nèi)人士坦言，如今的局面來之不易。從掙點(diǎn)沒有技術(shù)含量的組裝辛苦錢艱難起步，到一步步突破關(guān)鍵技術(shù)，經(jīng)歷過高歌猛進(jìn)的狂歡時(shí)代，遭遇歐美“卡脖子”鎩羽而歸，伴隨國(guó)家新能源扶持政策相繼出臺(tái)的“柳暗花明”，又陷入過甚囂塵上的“棄風(fēng)棄光”“產(chǎn)能過?！薄靶袠I(yè)洗牌”等爭(zhēng)議，再到當(dāng)下迎來無可辯駁的高質(zhì)量發(fā)展新階段，新能源產(chǎn)業(yè)在不看好和長(zhǎng)期看好不斷交織著的“一波三折”中，以螺旋式向上發(fā)展。
電力系統(tǒng)需要重構(gòu)平衡邏輯
黨的十八大以來，我國(guó)陸續(xù)出臺(tái)諸多能源高質(zhì)量發(fā)展的政策文件，從技術(shù)、管理、市場(chǎng)等不同層面推動(dòng)新能源發(fā)展。但持續(xù)高速增長(zhǎng)下也不可避免出現(xiàn)利用率高低起伏、消納困難等問題。
去年6月，國(guó)家能源局開展分布式光伏接入電網(wǎng)承載力及提升措施評(píng)估試點(diǎn)工作，對(duì)包括浙江在內(nèi)的6省開展分布式光伏剩余可接入電網(wǎng)容量摸底。結(jié)果顯示，除浙江外，其余省份均出現(xiàn)了并網(wǎng)困難情況。實(shí)際上，作為分布式光伏大省，浙江局部地區(qū)、部分時(shí)段也存在著光伏消納的困擾。
海寧尖山新區(qū)新能源發(fā)展早，也就更早遭遇發(fā)展中的問題。褚明華回憶說，2016年春節(jié)期間，電網(wǎng)負(fù)荷需求下降，而天氣晴好光伏大發(fā)，尖山電網(wǎng)就遭遇了潮流倒送大電網(wǎng)問題。
無現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可借鑒，海寧市供電公司通過技術(shù)、管理、機(jī)制等多維度創(chuàng)新，從新能源接入、預(yù)測(cè)、調(diào)控等各環(huán)節(jié)入手，在“試驗(yàn)田”里不斷探索。
在尖山新區(qū)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化示范區(qū)，褚明華向筆者演示源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化協(xié)調(diào)控制平臺(tái)，數(shù)千座分布式光伏電站、上百兆瓦可控負(fù)荷、數(shù)座儲(chǔ)能電站的能量流轉(zhuǎn)清晰可見。該平臺(tái)可對(duì)聚合的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”四側(cè)資源池進(jìn)行分析，自動(dòng)生成策略，調(diào)控各側(cè)資源，實(shí)現(xiàn)全域的多級(jí)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)，尋求新能源發(fā)展?fàn)顟B(tài)下能源供需多維度的“自我平衡”。
褚明華說，“自我平衡”即在各層各級(jí)區(qū)域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)“平衡自治”，可以理解為“不把矛盾上交”。
這一思路已得到廣泛認(rèn)可，浙江各地從自身?xiàng)l件出發(fā)在不同實(shí)施路徑上積極實(shí)踐。
麗水縉云縣大洋鎮(zhèn)，位于海拔800米的山區(qū)，水、風(fēng)、光伏等資源豐富，但遠(yuǎn)離負(fù)荷中心、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱。去年投運(yùn)了融合“風(fēng)光水儲(chǔ)”的能源匯集站，“脾氣”不同的多種能源首先在此匯集，“步調(diào)一致”后打捆送出。
今年，寧波北侖靈峰工業(yè)園區(qū)投運(yùn)了全球首套輕量化中壓柔性互聯(lián)裝置。該裝置安裝在兩座110千伏變電站的10千伏線路上，相當(dāng)于在兩個(gè)供區(qū)之間多了一個(gè)“雙向開關(guān)”。當(dāng)一個(gè)供區(qū)出現(xiàn)負(fù)荷緊張、另一個(gè)供區(qū)新能源出力富余時(shí)，該裝置可隨時(shí)“開”或“關(guān)”，實(shí)現(xiàn)“無時(shí)差”互濟(jì)轉(zhuǎn)供，不把“矛盾”上交到上級(jí)電網(wǎng)。
“電力系統(tǒng)在千變?nèi)f化中追求平衡的藝術(shù)”，走訪中不斷有人表達(dá)這一觀點(diǎn)。
傳統(tǒng)技術(shù)條件下，電能難以大規(guī)模存儲(chǔ)，即發(fā)即用的固有特性下，“平衡”是電力系統(tǒng)的生命線。長(zhǎng)久以來，一頭是相對(duì)穩(wěn)定可控的傳統(tǒng)火電水電機(jī)組，一頭是預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度較高的剛性用電負(fù)荷，電力系統(tǒng)在強(qiáng)計(jì)劃中保持了較好的平衡。
隨著新能源的高比例加入，電源側(cè)的“不可控”因素大大增加，電動(dòng)汽車、新型儲(chǔ)能等非單一流向的新型產(chǎn)消型負(fù)荷也不斷出現(xiàn)，系統(tǒng)平衡難度直線上升。
“需要重構(gòu)平衡邏輯?！眹?guó)網(wǎng)浙江電力新型電力系統(tǒng)研究中心研究表明，隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整加速推進(jìn)，加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)的過程，正是重構(gòu)電力系統(tǒng)平衡邏輯，尋求安全、經(jīng)濟(jì)、綠色“三難問題”最優(yōu)解的過程。
系統(tǒng)工程需要系統(tǒng)布局
新能源高質(zhì)量發(fā)展是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須統(tǒng)籌發(fā)展和安全，堅(jiān)持先立后破，由政府主導(dǎo)、電網(wǎng)引導(dǎo)、各方參與。從新型電力系統(tǒng)省級(jí)示范區(qū)之一的浙江一域觀察，受訪人士認(rèn)為，大力推進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)布局。
其一，大力推進(jìn)科技創(chuàng)新，強(qiáng)大電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。
近年來，特高壓交直流、柔性直流、低頻輸電、智能配電網(wǎng)等一系列重大技術(shù)研發(fā)、重大裝備研制，是各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)均衡發(fā)展的關(guān)鍵。在浙江，依托物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、AI等技術(shù)，聚焦虛擬電廠、車網(wǎng)互動(dòng)等資源，支撐源網(wǎng)荷儲(chǔ)各方高效參與電網(wǎng)運(yùn)行和常態(tài)化應(yīng)用。走訪發(fā)現(xiàn)，“實(shí)干、實(shí)績(jī)、實(shí)效”導(dǎo)向在科技創(chuàng)新中驅(qū)動(dòng)效應(yīng)明顯。
對(duì)電網(wǎng)企業(yè)而言，必須大力推進(jìn)科技創(chuàng)新，以強(qiáng)大的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，包容、消解新能源“不穩(wěn)定的脾氣”。
其二，加速建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力大市場(chǎng)，以市場(chǎng)化手段改善時(shí)空錯(cuò)配問題。
從政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)拉動(dòng)，是新能源發(fā)展進(jìn)程中無法逾越的“成人禮”，“新能源入市”已逐漸成為各方共識(shí)。
作為外向型經(jīng)濟(jì)大省，站在綠色低碳轉(zhuǎn)型的風(fēng)口，浙江的實(shí)踐驗(yàn)證了市場(chǎng)的拉動(dòng)力。自2021年9月綠電交易啟動(dòng)以來，截至2023年底，浙江電力市場(chǎng)注冊(cè)用戶超12.7萬家，居國(guó)家電網(wǎng)有限公司首位。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，浙江明年或?qū)⑿履茉础?chǔ)能作為獨(dú)立主體納入現(xiàn)貨市場(chǎng)交易，逐步形成發(fā)用兩端雙邊參與的競(jìng)價(jià)機(jī)制，通過市場(chǎng)供需、價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)各方資源發(fā)揮更大效用。這也意味著，新能源將承擔(dān)系統(tǒng)平衡責(zé)任，重估投資收益，各利益主體關(guān)聯(lián)密切，現(xiàn)貨平穩(wěn)運(yùn)行尚需協(xié)同銜接。
其三，既要通過頂層設(shè)計(jì)統(tǒng)籌，也要鼓勵(lì)基層因地制宜。
今年2月8日，衢州市政府印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范屋頂分布式光伏建設(shè)管理工作的指導(dǎo)意見》，明確屋頂分布式光伏項(xiàng)目須取得電網(wǎng)接入意見后方能辦理備案手續(xù)。4月，浙江省能源大數(shù)據(jù)中心上線具有地區(qū)新能源消納承載力評(píng)估功能的新能源e平臺(tái)，優(yōu)化各地新能源空間布局、發(fā)展規(guī)模和開發(fā)時(shí)序。
走過初生期政策扶持、補(bǔ)貼刺激下的“一哄而上”，我國(guó)新能源走向高質(zhì)量發(fā)展階段，必須加強(qiáng)規(guī)劃協(xié)同和機(jī)制約束，統(tǒng)籌推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同規(guī)劃，合理確定各類電網(wǎng)和調(diào)節(jié)資源的建設(shè)規(guī)模、布局和時(shí)序。
有業(yè)內(nèi)人士同時(shí)也指出，各地經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不同，用能需求不同，新能源稟賦也各異，消納水平、電網(wǎng)承載能力都不盡相同，在強(qiáng)調(diào)頂層設(shè)計(jì)的同時(shí)，也要允許各地根據(jù)自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)，因地制宜優(yōu)化調(diào)整相關(guān)措施。
“任何一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)在最初發(fā)展階段，往前兩步，又后退一步，再往前一步，都是無可避免的過程?！眹?guó)網(wǎng)浙江電力發(fā)展策劃部副主任孫可認(rèn)為，新能源還處于高速增長(zhǎng)期，盡管面臨這樣那樣的問題，但問題不會(huì)無解，新能源產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期看好。
