今年6月，肆虐北半球的高溫酷暑使全球平均氣溫創(chuàng)下有記錄以來的同期新高的同時(shí)，也對(duì)電力供應(yīng)承壓、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生了巨大影響。
在由自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)(NRDC)和廈門大學(xué)中國能源政策研究院日前主辦的第三期“‘雙碳’目標(biāo)下電力低碳保供策略與政策研究系列研討會(huì)”上，浙江大學(xué)電力經(jīng)濟(jì)及信息化研究所所長文福拴、寧德時(shí)代儲(chǔ)能事業(yè)部經(jīng)理程厚響、南方電網(wǎng)高級(jí)工程師劉小龍、國網(wǎng)福建公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院電網(wǎng)規(guī)劃中心主任研究員林毅等專家圍繞新興低碳技術(shù)發(fā)展路徑展望、極端天氣如何保證電力供應(yīng)等問題展開討論。
實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)需應(yīng)對(duì)三重挑戰(zhàn)
“風(fēng)光等可再生能源的大比例接入，以及極端天氣的頻發(fā)，給電力系統(tǒng)帶來巨大的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足、負(fù)荷調(diào)控難度增加、頂峰保供壓力加大等問題逐步顯現(xiàn)。”自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)(NRDC)北京代表處首席代表張潔清表示，面對(duì)這些挑戰(zhàn)，以往利用火電等傳統(tǒng)電源技術(shù)來緩解局部用電緊張的舊模式已難以為繼，需要通過新興低碳技術(shù)破局。“技術(shù)創(chuàng)新及配套政策支持的范圍應(yīng)該從過去的源、網(wǎng)技術(shù)為主向源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)全鏈條延伸，并與氣象預(yù)測、智能數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行深入的融合，通過高效低碳電源、智能輸配網(wǎng)、需求側(cè)資源以及儲(chǔ)能等手段，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型和可靠供應(yīng)。”
浙江大學(xué)電力經(jīng)濟(jì)及信息化研究所所長文福拴介紹了電力系統(tǒng)靈活資源聚合調(diào)控與市場化機(jī)制。文福拴表示，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，“我們需要應(yīng)對(duì)能源安全、降低用能成本、實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)這三重挑戰(zhàn)。如何喚醒用戶側(cè)靈活資源是其中一個(gè)關(guān)鍵問題。他建議從多形態(tài)靈活資源挖掘與調(diào)控、靈活性資源充裕度評(píng)估與提升，以及配套市場交易機(jī)制等方面開展系統(tǒng)研究與應(yīng)用。此外，需要以靈活資源聚合調(diào)控與市場化交易機(jī)制促進(jìn)可再生能源消納和提升電力市場運(yùn)營活力，支持能源的安全、經(jīng)濟(jì)、清潔運(yùn)行。”
南方電網(wǎng)高級(jí)工程師劉小龍表示，加快構(gòu)建以新能源為主體、安全高效的新型電力系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略的重要舉措。作為新型電力系統(tǒng)主體的新能源發(fā)電方式具有隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性，而儲(chǔ)能具有能量平移、可控充放的特性，能夠彌補(bǔ)靈活性資源的不足。目前，儲(chǔ)能的運(yùn)營場景主要分為發(fā)電側(cè)，電網(wǎng)側(cè)，用戶側(cè)，其中用戶側(cè)儲(chǔ)能的商業(yè)模式是最清晰的。用戶側(cè)儲(chǔ)能通過分時(shí)價(jià)差套利獲得收益，這也是目前用戶側(cè)儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)盈利的主要方式，另外，針對(duì)部分場景還可以進(jìn)一步挖掘用戶側(cè)儲(chǔ)能在需求側(cè)響應(yīng)和需量管理上的盈利潛力。
廈門大學(xué)中國能源政策院院長林伯強(qiáng)教授認(rèn)為，儲(chǔ)能可以嵌入到“零碳”建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)。“零碳”建設(shè)包括零碳企業(yè)、零碳園區(qū)、零碳城市。其中，零碳城市建設(shè)是零碳省份建設(shè)的基礎(chǔ)，零碳城市建設(shè)對(duì)于“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重大意義。
“零碳城市解決方案的整體思路和寧德時(shí)代(CATL)的公司戰(zhàn)略是一致的。”寧德時(shí)代儲(chǔ)能事業(yè)部經(jīng)理程厚響表示，一方面以可再生能源和儲(chǔ)能為核心實(shí)現(xiàn)固定式化石能源替代，另一方面以動(dòng)力電池為核心實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式化石能源替代。此外，還要以電動(dòng)化和智能化為核心實(shí)現(xiàn)市場應(yīng)用的集成創(chuàng)新。程厚響表示，CATL全域零碳解決方案的能源體系以儲(chǔ)能為核心，將來風(fēng)光比例比較高的時(shí)候，儲(chǔ)能系統(tǒng)作為能量湖的存在，保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性，實(shí)現(xiàn)能量流的自由流動(dòng)。城市級(jí)的零碳整體解決方案將通過生態(tài)化、高效化、清潔化、電動(dòng)化、電氣化、智能化六大轉(zhuǎn)型措施推進(jìn)零碳城市建設(shè)。
“福建省新型電力系統(tǒng)省級(jí)示范區(qū)建設(shè)的三大發(fā)展路線，分別是建設(shè)東南清潔能源大樞紐、建設(shè)高能級(jí)配電網(wǎng)大平臺(tái)、構(gòu)建數(shù)字閩電新形態(tài)。”國網(wǎng)福建公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院電網(wǎng)規(guī)劃中心主任研究員林毅對(duì)未來十年福建電力系統(tǒng)供需能力進(jìn)行分析時(shí)介紹了示范區(qū)提出了清潔發(fā)展水平領(lǐng)先、安全穩(wěn)定水平領(lǐng)先、效率效益水平領(lǐng)先的“三先”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
林毅強(qiáng)調(diào)，未來福建電力的低碳保供策略需要源網(wǎng)荷儲(chǔ)的共同發(fā)力，包括發(fā)揮負(fù)荷側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力，多維度提升電網(wǎng)安全水平，加強(qiáng)應(yīng)急處置能力，以及深化電力市場建設(shè)等。
“新能源配儲(chǔ)”是能源轉(zhuǎn)型方向嗎?
在圓桌討論環(huán)節(jié)，參會(huì)專家圍繞近期熱點(diǎn)問題展開了熱烈討論，包括新能源強(qiáng)配儲(chǔ)問題、儲(chǔ)能行業(yè)爭議之“劣幣驅(qū)逐良幣”、新能源和分布式電源的接入對(duì)電網(wǎng)的潛在沖擊、需求側(cè)靈活資源潛力、人工智能能否助力電力低碳保供等。
針對(duì)新能源配儲(chǔ)是否具有科學(xué)性的爭議，程厚響認(rèn)為，“新能源配儲(chǔ)”是能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)方向，也是清潔能源大規(guī)模應(yīng)用的前提，其主要目的是為了保障新能源發(fā)電消納，讓儲(chǔ)能起到靈活性調(diào)節(jié)的作用。但目前儲(chǔ)能的商業(yè)模式還不完善，經(jīng)濟(jì)性有待提高。未來隨著新能源裝機(jī)比例提升和煤電比例下降，“新能源配儲(chǔ)”勢在必行。
“對(duì)新能源公司來說，主要關(guān)注點(diǎn)是儲(chǔ)能的加入會(huì)不會(huì)增加太多成本。”劉小龍認(rèn)為，以綠電需求較高的廣東為例，新能源配儲(chǔ)成本其實(shí)并不高。對(duì)于一個(gè)4億元成本的集中式光伏電站，配備儲(chǔ)能的成本只需要2千萬元，基本可以接受。其他省份情況雖然有所不同，但隨著交易體制的完善，儲(chǔ)能價(jià)值得以充分體現(xiàn)，新能源配儲(chǔ)的發(fā)展趨勢向好。
對(duì)于儲(chǔ)能行業(yè)“劣幣驅(qū)逐良幣”的爭議，程厚響表示，這和整體電力市場機(jī)制是相關(guān)的。在完全市場化的電力市場，儲(chǔ)能系統(tǒng)的收益很高。國外運(yùn)營較好的儲(chǔ)能獨(dú)立電站的投資回報(bào)周期約為三到五年。在這方面，國內(nèi)電力市場仍有待提升。程厚響表示，政府未來需要做好政策引導(dǎo)，建設(shè)完善的儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈，同時(shí)公司本身也要進(jìn)行科技創(chuàng)新。
針對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展這一議題，林毅表示儲(chǔ)能需要找準(zhǔn)自身的位置。在新能源消納出現(xiàn)阻塞和峰谷電價(jià)差異顯著的區(qū)域，儲(chǔ)能有很大的發(fā)揮空間。此外，我國還需要在電力市場機(jī)制上多做工作，通過市場推動(dòng)儲(chǔ)能行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
電力如何實(shí)現(xiàn)低碳保供?
談及我國電網(wǎng)的優(yōu)勢以及目前面臨的潛在沖擊，文福拴表示，我國電網(wǎng)優(yōu)勢主要是源于政府投資，投資量大，對(duì)投資收益率要求不高、而且注重電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。隨著新能源發(fā)電的滲透率逐步提高，需要建立輔助服務(wù)市場，現(xiàn)行的兩個(gè)輔助服務(wù)細(xì)則所提供的支持力度是不夠的。
針對(duì)負(fù)荷側(cè)優(yōu)質(zhì)資源的技術(shù)與運(yùn)行機(jī)制這一議題，林毅表示，目前福建省主要負(fù)荷側(cè)資源項(xiàng)目主要是針對(duì)商業(yè)樓宇的降溫負(fù)荷?？照{(diào)降溫負(fù)荷能夠達(dá)到總負(fù)荷的35%，未來潛力極大。而負(fù)荷側(cè)優(yōu)質(zhì)資源的發(fā)展需要從實(shí)踐上深化對(duì)可調(diào)節(jié)資源的預(yù)測，從機(jī)制上建立健全相關(guān)負(fù)荷側(cè)資源的價(jià)格機(jī)制。
針對(duì)負(fù)荷側(cè)目前存在的潛力資源需要重點(diǎn)突破的地方，文福拴提到，目前空調(diào)負(fù)荷、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能這三部分的可挖掘潛力比較大。工業(yè)負(fù)荷相對(duì)反應(yīng)較慢，不適合用于對(duì)響應(yīng)時(shí)間要求比較高的調(diào)頻服務(wù)。負(fù)荷側(cè)目前的重點(diǎn)需求是市場機(jī)制的完善。
談及人工智能對(duì)新能源發(fā)電、智能電網(wǎng)、負(fù)荷管理的影響，林伯強(qiáng)表示，電力供需是瞬間平衡的，平衡本身是個(gè)大問題?，F(xiàn)在是在用越來越不穩(wěn)定的系統(tǒng)應(yīng)對(duì)越來越不穩(wěn)定的氣候，這兩個(gè)不穩(wěn)定決定了瞬間平衡非常有難度。從這個(gè)角度而言，人工智能在新能源發(fā)電、智能電網(wǎng)、負(fù)荷管理等方面還有很多場景可以挖掘。
對(duì)于人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)電力系統(tǒng)的影響，文福拴認(rèn)為，人工智能已經(jīng)在電力系統(tǒng)源、網(wǎng)、荷、市場等各個(gè)方面得到了廣泛應(yīng)用、在變電站設(shè)備運(yùn)維和無人機(jī)巡線等多個(gè)領(lǐng)域取得了很好的效果?？傮w而言，電力系統(tǒng)中無嚴(yán)格數(shù)學(xué)模型的問題更適合應(yīng)用人工智能技術(shù)，比如電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測、風(fēng)光發(fā)電出力預(yù)測和電力市場價(jià)格預(yù)測等。
談到人工智能對(duì)新型電力系統(tǒng)中儲(chǔ)能的影響，劉小龍表示，在獨(dú)立或共享儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性量化評(píng)估，負(fù)荷預(yù)測和價(jià)格信號(hào)捕捉方面，人工智能具有廣闊應(yīng)用前景。
針對(duì)人工智能在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，林毅表示，目前傳統(tǒng)模型不再適用于現(xiàn)在的電力系統(tǒng)優(yōu)化問題，而人工智能技術(shù)不再依賴于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。隨著算法不斷升級(jí)換代，人工智能將在未來的電力系統(tǒng)優(yōu)化中大有可為。
來源：中國環(huán)境 記者文雯
評(píng)論