專家建言:將氣候適應性理念納入電力系統發展規劃的頂層設計
【谷騰環保網訊】為助力我國新(xin)型(xing)(xing)(xing)電(dian)力系統適應氣候(hou)風險、提(ti)升(sheng)(sheng)安全保供能力,自然資源保護協會(hui)(NRDC)與北京綠源碳(tan)和(he)科技有限公司日前(qian)共同發布《考慮氣候(hou)風險的電(dian)力系統保供能力提(ti)升(sheng)(sheng)路徑與機制研究》(以下簡稱《報告》)從新(xin)型(xing)(xing)(xing)電(dian)力系統氣候(hou)適應性的視(shi)角,聚(ju)焦氣候(hou)風險對中長期電(dian)能量平(ping)衡(heng)的影響,探討了(le)氣候(hou)風險下新(xin)型(xing)(xing)(xing)電(dian)力系統平(ping)穩(wen)轉型(xing)(xing)(xing)和(he)高效保供的有效策略。
國(guo)家電網(wang)三級顧問蔣莉萍、中(zhong)電聯計劃財務處計劃部處長張(zhang)衛東、國(guo)家氣候(hou)中(zhong)心副(fu)研(yan)究員王陽、北京大(da)學(xue)能(neng)源研(yan)究院特聘副(fu)研(yan)究員康(kang)俊杰(jie)、NRDC清潔電力高級顧問王萬興等多位專家參會研(yan)討。NRDC北京代表處首席代表張(zhang)潔清參會并致(zhi)辭。
電力安全面臨氣候風險等雙重壓力
電(dian)(dian)力安全保供是我國電(dian)(dian)力發展的(de)首要命題。新(xin)型電(dian)(dian)力系統以電(dian)(dian)源側可再生能源的(de)高比例(li)并網和需求側多樣化資源的(de)大規模(mo)接入為特(te)征,電(dian)(dian)力系統結構日益復雜,系統性風險(xian)顯著增大。
而隨(sui)著氣候變化(hua)的加劇,高溫、暴雨等極(ji)端天(tian)氣事件(jian)的頻(pin)發(fa)可(ke)能(neng)導致電力(li)供需嚴(yan)重失衡。系統結構(gou)轉型和氣候風(feng)險加劇的兩相疊加,為(wei)電力(li)安全保供帶來了(le)雙重壓力(li)。
我國電(dian)力低碳(tan)轉(zhuan)型(xing)(xing)近十年(nian)來取得(de)了長足的(de)進步,以(yi)風、光為代(dai)表的(de)可再生能(neng)(neng)源實(shi)現了跨越式發展,為新型(xing)(xing)電(dian)力系(xi)統的(de)建(jian)設(she)打(da)下了良好基礎(chu)。NRDC北京代(dai)表處首席代(dai)表張潔清表示,但另一(yi)方面,電(dian)力安全(quan)保(bao)供面臨著系(xi)統結構(gou)轉(zhuan)型(xing)(xing)和氣候風險事件頻發的(de)雙重(zhong)壓(ya)力。“在這(zhe)樣的(de)形勢(shi)下,構(gou)建(jian)以(yi)新能(neng)(neng)源為主(zhu)體的(de)新型(xing)(xing)電(dian)力系(xi)統,打(da)破傳統的(de)能(neng)(neng)源不可能(neng)(neng)三角,實(shi)現電(dian)力系(xi)統的(de)安全(quan)、經濟、低碳(tan),在保(bao)障能(neng)(neng)源安全(quan)的(de)前提下,逐步實(shi)現新能(neng)(neng)源的(de)替代(dai)和傳統化石能(neng)(neng)源比重(zhong)的(de)降低,是我們(men)面臨的(de)重(zhong)大課題(ti)。”
國(guo)家(jia)電(dian)網三級(ji)顧問蔣莉(li)萍表示,在我國(guo)可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)將(jiang)成(cheng)為主體(ti)電(dian)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)背景下(xia),建立氣(qi)候(hou)(hou)韌性的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)力系(xi)統,需要(yao)在規劃(hua)建設(she)新型能(neng)(neng)源(yuan)體(ti)系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)總體(ti)架構下(xia),依(yi)靠源(yuan)網荷(he)儲縱向協(xie)同(tong)以及與其(qi)他用能(neng)(neng)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)橫向協(xie)同(tong)。“就提升可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)發電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)保供能(neng)(neng)力而言(yan),一是(shi)需要(yao)提升其(qi)發電(dian)出(chu)力的(de)(de)(de)(de)(de)可預測性和(he)可調度性;二是(shi)要(yao)加(jia)強(qiang)對(dui)項目發展(zhan)與建設(she)的(de)(de)(de)(de)(de)科學(xue)合理布局;三是(shi)要(yao)結(jie)合氣(qi)候(hou)(hou)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)研究,更準(zhun)確地把(ba)握各(ge)種時間尺度下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)風光出(chu)力特性、規律,并納入(ru)國(guo)家(jia)預警(jing)預報(bao)體(ti)系(xi),通過建立更好的(de)(de)(de)(de)(de)協(xie)同(tong)機制,發揮可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)保供作(zuo)用。”
極端天氣下電力如何保供?
《報告》選(xuan)取(qu)西部(bu)以高比例(li)可再生能(neng)源為主(zhu)(zhu)的電力(li)(li)送(song)端大省(sheng)(sheng)(sheng)——青海(hai)省(sheng)(sheng)(sheng),以及東(dong)部(bu)以火(huo)電為主(zhu)(zhu)的電力(li)(li)受端大省(sheng)(sheng)(sheng)——廣(guang)東(dong)省(sheng)(sheng)(sheng)作為典型案例(li)。通(tong)過量化(hua)青海(hai)省(sheng)(sheng)(sheng)極寒(han)與廣(guang)東(dong)省(sheng)(sheng)(sheng)高溫的氣候場景,模擬兩地2025年電力(li)(li)系統的安全保供(gong)運行特(te)性,從經濟性的角度(du)探討了(le)電力(li)(li)保供(gong)組合方案,并設(she)計了(le)電力(li)(li)系統保供(gong)能(neng)力(li)(li)提升路(lu)徑。
《報(bao)告》還從資源規劃、保供理念、監測(ce)預警(jing)、區域發展(zhan)、多主(zhu)體協作等層面(mian),為我(wo)國新型(xing)電力(li)系統提升(sheng)氣候適(shi)應性和安全保供能(neng)力(li)提出了政(zheng)策建議。
《報告(gao)》指出(chu),在以極寒和(he)高溫(wen)為(wei)核(he)心特征(zheng)的(de)氣候(hou)場景下(xia),將出(chu)現用電負荷大(da)幅上(shang)漲、電源總體供電能力(li)下(xia)降的(de)現象,超(chao)出(chu)了電力(li)系統的(de)常態化保供能力(li)范圍。在不考慮需求側管理措施和(he)應急調(diao)整輸(shu)電計劃的(de)情況(kuang)下(xia),青海(hai)省(sheng)(sheng)和(he)廣東省(sheng)(sheng)的(de)電力(li)缺(que)口可分別達到全網(wang)最大(da)負荷的(de)40%和(he)10%以上(shang)。
《報告》認為(wei),在氣候(hou)風險沖擊下,可再生(sheng)能源(yuan)為(wei)主(zhu)(zhu)的電力(li)(li)系(xi)統主(zhu)(zhu)要(yao)面臨(lin)長時間的資(zi)源(yuan)充(chong)裕(yu)度不(bu)足(zu)和靈(ling)活(huo)性(xing)不(bu)足(zu)的問題(ti),火電為(wei)主(zhu)(zhu)的電力(li)(li)系(xi)統主(zhu)(zhu)要(yao)面臨(lin)的是負荷(he)尖峰時段資(zi)源(yuan)充(chong)裕(yu)度不(bu)足(zu)的問題(ti)。各地區需(xu)要(yao)按照電力(li)(li)供需(xu)緊張形勢和資(zi)源(yuan)條件制(zhi)定針(zhen)對性(xing)方案,把調(diao)動需(xu)求側資(zi)源(yuan)、釋放(fang)可調(diao)節(jie)負荷(he)潛力(li)(li)作為(wei)實現(xian)電力(li)(li)系(xi)統供需(xu)平衡的關鍵(jian)優先選項。
《報(bao)告》強(qiang)調(diao),新型電力(li)(li)系(xi)統(tong)適應(ying)氣候(hou)風險的(de)(de)關鍵(jian)基礎是統(tong)籌“源網荷儲(chu)”多環節(jie)資(zi)源。建議加(jia)快建設分鐘級(ji)快速響應(ying)資(zi)源、小時級(ji)深度可(ke)控(kong)資(zi)源和長(chang)時級(ji)備用(yong)供(gong)應(ying)資(zi)源等(deng)三個等(deng)級(ji)的(de)(de)保(bao)供(gong)調(diao)節(jie)資(zi)源架構;強(qiang)化需(xu)求(qiu)側資(zi)源管理,形成(cheng)“虛擬電廠(chang)”調(diao)節(jie)效應(ying),作(zuo)為應(ying)對季節(jie)性尖(jian)峰用(yong)電緊張、緩(huan)解系(xi)統(tong)保(bao)供(gong)壓力(li)(li)的(de)(de)首要措施;充(chong)分挖掘區域資(zi)源互濟能(neng)(neng)力(li)(li),加(jia)強(qiang)區域保(bao)供(gong)電力(li)(li)的(de)(de)時空(kong)互濟;發揮(hui)可(ke)再生能(neng)(neng)源主體責任提(ti)升保(bao)供(gong)能(neng)(neng)力(li)(li),在西(xi)部地區,通過提(ti)高預測精度等(deng)手(shou)段(duan)提(ti)升新能(neng)(neng)源發電的(de)(de)可(ke)調(diao)性和可(ke)控(kong)性,在東(dong)部地區,實現“發電于民(min)”“藏(zang)電于民(min)”,分布式電源形成(cheng)點狀支撐網絡(luo)來(lai)提(ti)升電力(li)(li)可(ke)靠供(gong)應(ying)能(neng)(neng)力(li)(li);加(jia)強(qiang)氣候(hou)風險預警預報(bao)工作(zuo),并(bing)建立應(ying)急事故響應(ying)機制。
《報告》提出的(de)政策建議還包(bao)括(kuo)將(jiang)氣候(hou)適應(ying)性理念(nian)納入電(dian)力系統(tong)發展規劃的(de)頂層設(she)計(ji),推動建設(she)氣候(hou)適應(ying)性新型電(dian)力系統(tong);革新新型電(dian)力系統(tong)安全保(bao)(bao)供(gong)理念(nian),在(zai)電(dian)力應(ying)急保(bao)(bao)供(gong)處(chu)置(zhi)方案中重視氣候(hou)風(feng)險(xian)下負(fu)荷分(fen)級(ji)減載措施緩解電(dian)力保(bao)(bao)供(gong)壓(ya)力的(de)作(zuo)用(yong);強化(hua)電(dian)力系統(tong)的(de)天氣氣候(hou)信息(xi)監(jian)測預(yu)測功能(neng),實現(xian)數字化(hua)氣候(hou)風(feng)險(xian)預(yu)警與防范應(ying)對;明確電(dian)力保(bao)(bao)供(gong)工作(zuo)中各主體(ti)的(de)功能(neng)和責任,協(xie)調(diao)各方利益(yi),通(tong)力合作(zuo)應(ying)對氣候(hou)風(feng)險(xian)。
保供還需建設有氣候韌性的新型電力系統
“電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)非常(chang)復雜,從某(mou)些角度看是非常(chang)脆弱的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)(tong)。在(zai)雙碳目標的(de)(de)(de)背景下,電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)將成為(wei)能(neng)源系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)基礎(chu)和(he)樞紐(niu)。電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)在(zai)應(ying)(ying)(ying)對災(zai)害性氣候方面應(ying)(ying)(ying)加強事后重(zhong)建能(neng)力(li)(li),而在(zai)應(ying)(ying)(ying)對極端氣候方面需要(yao)調整電(dian)(dian)力(li)(li)行業的(de)(de)(de)生產(chan)方式,提升(sheng)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)適應(ying)(ying)(ying)能(neng)力(li)(li),發(fa)展(zhan)可(ke)再生能(neng)源,并(bing)開發(fa)調節性資源。”中電(dian)(dian)聯計劃(hua)財務部(bu)計劃(hua)處(chu)處(chu)長張衛(wei)東認為(wei),今年以來,我國高溫日數(shu)創歷(li)史新(xin)高。盡管(guan)如此,我國并(bing)未出(chu)現類(lei)似去年四川(chuan)那樣大(da)規模的(de)(de)(de)嚴重(zhong)缺電(dian)(dian)狀況,“主要(yao)原因在(zai)于政府和(he)相(xiang)關單位對目前環境下保供認識的(de)(de)(de)提升(sheng),對保供電(dian)(dian)力(li)(li)和(he)可(ke)再生能(neng)源加大(da)了投入,更加重(zhong)視對需求(qiu)側資源調節潛力(li)(li)的(de)(de)(de)挖掘,開發(fa)分布(bu)式儲能(neng)和(he)電(dian)(dian)源,完(wan)善跨(kua)區供電(dian)(dian)網絡,實(shi)施(shi)多種措施(shi)的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)(tong)化(hua)聯合(he)方案。”
NRDC清潔電力項目副主(zhu)(zhu)任(ren)劉明(ming)明(ming)認為,新型(xing)電力系統(tong)(tong)目前處于建設(she)初期,面(mian)臨許多問題和挑戰,包括(kuo)越來越頻(pin)繁出現的(de)極端天氣對源(yuan)(yuan)荷兩側的(de)多重影響。從傳(chuan)統(tong)(tong)能源(yuan)(yuan)向新型(xing)能源(yuan)(yuan)的(de)轉(zhuan)變,需(xu)要摸(mo)索其規律,要從傳(chuan)統(tong)(tong)的(de)依(yi)賴煤電作為保(bao)供(gong)(gong)主(zhu)(zhu)力,逐漸轉(zhuan)向多方(fang)面(mian)挖(wa)掘保(bao)供(gong)(gong)潛(qian)力:在電源(yuan)(yuan)側,通過風光水儲(chu)一體(ti)化提升可再生能源(yuan)(yuan)的(de)保(bao)供(gong)(gong)能力,提供(gong)(gong)較(jiao)為穩定(ding)的(de)出力曲線(xian);在需(xu)求側,挖(wa)掘多樣化的(de)用(yong)能主(zhu)(zhu)體(ti)在冷熱電一體(ti)化方(fang)面(mian)的(de)潛(qian)力,平緩負(fu)荷曲線(xian)并(bing)提升靈(ling)活調節能力。此外,源(yuan)(yuan)網荷儲(chu)一體(ti)化、擴大資(zi)源(yuan)(yuan)配置范圍、實現跨(kua)區域協同等手段,都(dou)是待挖(wa)掘和實踐的(de)有效(xiao)的(de)保(bao)供(gong)(gong)路徑。
“當下極為(wei)關鍵的(de)是通過(guo)研究提(ti)升對(dui)風光(guang)水(shui)等可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發電(dian)(dian)規律(lv)性(xing)(xing)的(de)認識。”國(guo)家氣候(hou)中心副研究員王陽(yang)認為(wei),區(qu)域性(xing)(xing)高溫干旱、大范圍(wei)寒潮、霧霾、沙塵、臺風、暴雨等極端天氣氣候(hou)事(shi)件通過(guo)影(ying)響可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發電(dian)(dian)出力(li)(li),破壞能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)基礎設(she)施(shi),進而影(ying)響能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)力(li)(li)安全。對(dui)于構建新型電(dian)(dian)力(li)(li)系統以及保障國(guo)家能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)力(li)(li)安全來說(shuo),氣象(xiang)部門首先可(ke)利用全國(guo)高密度(du)的(de)氣象(xiang)觀(guan)測(ce)臺站、測(ce)風塔、衛星遙感、再(zai)分析資(zi)料等開展(zhan)精細(xi)化(hua)的(de)可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)資(zi)源(yuan)(yuan)詳查和(he)評(ping)估。評(ping)估過(guo)程(cheng)不僅要(yao)關注風光(guang)水(shui)資(zi)源(yuan)(yuan)的(de)平均狀態(tai),更要(yao)關注其波動態(tai),尤(you)(you)其是極端態(tai);其次是提(ti)供精準(zhun)的(de)風能(neng)(neng)(neng)、太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)資(zi)源(yuan)(yuan)預(yu)測(ce),這(zhe)里尤(you)(you)其要(yao)強調的(de)是中長(chang)期預(yu)測(ce),這(zhe)些預(yu)測(ce)信息(xi)可(ke)以用于指導能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)力(li)(li)企業的(de)生產、調度(du)和(he)運行,并幫助他們提(ti)前預(yu)判可(ke)能(neng)(neng)(neng)的(de)氣候(hou)風險(xian)。
北(bei)京大學(xue)能源(yuan)研(yan)究院特(te)(te)聘(pin)副研(yan)究員(yuan)康俊(jun)杰認為(wei),新型(xing)(xing)電(dian)力系統(tong)(tong)不能不計代價地保(bao)(bao)(bao)障電(dian)力供(gong)應,應算清經濟賬,要用(yong)邊際成(cheng)本代替平均(jun)成(cheng)本來(lai)核(he)算,即核(he)算對保(bao)(bao)(bao)供(gong)電(dian)力的(de)投入和(he)保(bao)(bao)(bao)障尖(jian)峰時(shi)(shi)段用(yong)電(dian)的(de)時(shi)(shi)長(chang)。2022年,浙(zhe)江(jiang)跨省交易的(de)最(zui)高價格(ge)達到(dao)了(le)每度電(dian)10塊(kuai)錢,這一(yi)價格(ge)反映了(le)浙(zhe)江(jiang)尖(jian)峰時(shi)(shi)段保(bao)(bao)(bao)供(gong)電(dian)價的(de)真實成(cheng)本。按照全國(guo)(guo)用(yong)電(dian)負(fu)荷較大區(qu)域的(de)電(dian)力系統(tong)(tong)尖(jian)峰負(fu)荷來(lai)計算,保(bao)(bao)(bao)供(gong)成(cheng)本也超過10塊(kuai)錢,這部分成(cheng)本是(shi)由(you)電(dian)力系統(tong)(tong)來(lai)承擔的(de),未來(lai)需要優化的(de)新型(xing)(xing)電(dian)力系統(tong)(tong)來(lai)降(jiang)低這部分投入。“基于(yu)我國(guo)(guo)資源(yuan)特(te)(te)點和(he)發展階段,煤電(dian)會在(zai)一(yi)定(ding)時(shi)(shi)期內作(zuo)為(wei)我國(guo)(guo)的(de)基礎保(bao)(bao)(bao)障型(xing)(xing)和(he)靈活調節(jie)型(xing)(xing)電(dian)源(yuan),尤其是(shi)在(zai)極端氣候(hou)事件(jian)發生時(shi)(shi)擔負(fu)保(bao)(bao)(bao)供(gong)重任。”

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