中國工程院院士郭劍波:構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)
21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者 陳紅霞 實習(xí)生井然 武漢報道 “以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)面臨新機遇的同時,也面臨挑戰(zhàn)?!?月28日,在“2021湖北高質(zhì)量發(fā)展資本大會”上,中國工程院院士郭劍波表示,“中國將在2030年先實現(xiàn)碳達峰,在2060年前實現(xiàn)碳中和。我們需要倡導(dǎo)簡約適度、綠色低碳的生活方式,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。”
在郭劍波看來,我國新能源產(chǎn)業(yè)將面臨三個階段,2040年前成為裝機主體,2040年成為電量主體,之后成為電網(wǎng)運行安全的責(zé)任主體。此外,還需注意到電力成為基礎(chǔ)能源,其必須是經(jīng)濟的能源,但電力經(jīng)濟的大規(guī)模應(yīng)用尚存困難。
“雙碳”目標(biāo)提出來以后,社會各界綜合起來主要有三個行動,郭劍波說,一是減少碳排放,二是增加碳匯,三是負碳技術(shù)。能源轉(zhuǎn)型主要的舉措,一是在生產(chǎn)側(cè)用清潔能源替代化石能源,二是在消費側(cè)用電力替代,因而電力行業(yè)成為“雙碳”目標(biāo)的主戰(zhàn)場。
在電力場景方面,根據(jù)預(yù)測,2060年前,大約消費總量為46億噸標(biāo)煤,非化石能源占比在80%以上,主要以風(fēng)、光為主要能源,且主要轉(zhuǎn)化為電力的形式應(yīng)用,能耗大幅度降低的同時,需要GDP保持增長,難度較大。
在消費側(cè),終端消費能源比例方面,電力在終端能源的占比從現(xiàn)在的27%提高到80%,非化石能源在生產(chǎn)側(cè)的占比要達到80%,消費側(cè)電力在終端能源的占比達到80%。此外,隨著裝機比例的提高,技術(shù)挑戰(zhàn)越來越大。而在“雙碳”目標(biāo)指引下,風(fēng)、光容量要比最大電力負荷大很多幾倍,從而帶來供應(yīng)安全和運行安全問題。
今年夏季,東北電網(wǎng)風(fēng)電裝機3500萬千瓦 ,最小率3.4萬千瓦,后者不到前者的千分之一,所以有風(fēng)無風(fēng)差別很大。郭劍波認為,“在一段的時間內(nèi),為解決平衡和安全問題需要加大投資,因而帶來經(jīng)濟性挑戰(zhàn)。極度短缺的市場形態(tài),必將催生業(yè)務(wù)鏈、價值鏈的重塑。”
同時,電網(wǎng)安全關(guān)系到國家安全,也關(guān)系到國際民生,運行安全壓力巨大。郭劍波指出,因為新能源的低抗擾性作用,需要對新能源進行提升、改造。值得注意的是,郭劍波認為,新能源市場利益主體龐雜,一是龐大,二是混雜?!盎祀s是產(chǎn)銷者的出現(xiàn),實際上電動車儲能都具產(chǎn)銷雙重屬性。另一方面,它是復(fù)雜系統(tǒng),電力系統(tǒng)的控制和運行,需要在不穩(wěn)定、不確定的一次能源基礎(chǔ)上,也就是風(fēng)、光的基礎(chǔ)上,建立安全、穩(wěn)定、保供的二次能源系統(tǒng)是困難的?!?/p>
針對上述問題,郭劍波認為,首先需要提高系統(tǒng)靈活性,我國在靈活電源的比例在世界上還比較稀缺。其次,電力系統(tǒng)的靈活性必須以一次能源的靈活性為基礎(chǔ),目前市場對一次能源系統(tǒng)的靈活性關(guān)注不足。
同時,進一步完善市場電價機制,新能源發(fā)電有低邊界成本、高系統(tǒng)成本的不確定性特點,因而系統(tǒng)的輔助服務(wù)成本很高。從而要更多的常規(guī)電源,包括煤電,水電、核電,要建立起物理環(huán)境、平臺,才能使新能源電力的交易平臺成立。
此外,“電價成本傳導(dǎo)機制很重要,要回歸電力的商品屬性,而界定電力的商品屬性和安全屬性也同樣重要?!惫鶆Σū硎?,目前,監(jiān)管是以安全監(jiān)管為重點,以市場監(jiān)管為核心,實際上電力要回歸它的商品屬性,要在電力比較充?;蛘叱湓6扔幸欢ūU系那闆r下,允許它的價格波動。但是在電力極度稀缺的時候,生命線工程必須保障。另一方面,“碳市場交易目前是核算制,將來可能向計量發(fā)展,那么碳市場跟電力市場的耦合度就會非常高?!?/p>