“雙碳”目標(biāo)的提出，對(duì)能源行業(yè)提出了更高的要求，電源結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生了根本性的變革，能源企業(yè)只有充分、深刻地認(rèn)識(shí)到“雙碳”目標(biāo)的重要性和緊迫性，才能找準(zhǔn)定位、認(rèn)清方向，真正落實(shí)好現(xiàn)階段“碳達(dá)峰”總體發(fā)展目標(biāo)。新能源在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)過程中發(fā)揮了重要作用，2030年風(fēng)電、光伏12億千瓦裝機(jī)容量的發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，能否適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求?各類電源又應(yīng)當(dāng)如何調(diào)整自身定位才能更好地助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)呢?
按現(xiàn)有發(fā)展速度，風(fēng)光12億千瓦裝機(jī)還夠不夠?
要回答這個(gè)問題，我們先來了解12億千瓦的風(fēng)電、光伏發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)是如何出現(xiàn)的。2020年12月12日，在氣候雄心峰會(huì)上，我國(guó)首次提出，“到2030年，中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。”隨后，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》等文件均將2030年新能源裝機(jī)目標(biāo)定為12億千瓦，由此，2030年12億千瓦風(fēng)電、光伏裝機(jī)的發(fā)展目標(biāo)廣為人知。
那么12億千瓦的風(fēng)光裝機(jī)目標(biāo)能否滿足發(fā)展需要呢?從能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的角度來看，未來非化石能源消費(fèi)總量和比重仍將進(jìn)一步提高，低碳消費(fèi)的能源結(jié)構(gòu)對(duì)可再生能源裝機(jī)提出了更高的需求，12億千瓦裝機(jī)容量已難以滿足能源結(jié)構(gòu)調(diào)整需要。2021年10月，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》中明確，2025年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右，2030年非化石能源消費(fèi)比重進(jìn)一步提高到25%左右。當(dāng)前各研究機(jī)構(gòu)均對(duì)我國(guó)碳達(dá)峰一次能源消費(fèi)總量進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，研究顯示，我國(guó)一次能源消費(fèi)量預(yù)計(jì)在2030年前后達(dá)峰，峰值約52.9億~61.4億噸標(biāo)煤，年均值55.7億噸標(biāo)煤，按60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤一次能源需求峰值推測(cè)，我國(guó)2030年全社會(huì)總用電需求約為10.7萬(wàn)億千瓦時(shí)，屆時(shí)非化石能源消費(fèi)應(yīng)當(dāng)?shù)刃?4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤所提供的全社會(huì)能源消費(fèi)水平，在不考慮實(shí)際約束的理想狀態(tài)下，相當(dāng)于非化石能源提供4.76萬(wàn)億千瓦時(shí)電量，剔除水電、核電等電源裝機(jī)增長(zhǎng)因素，預(yù)計(jì)風(fēng)電、光伏需提供約2.2萬(wàn)億千瓦時(shí)電量，對(duì)應(yīng)新能源裝機(jī)容量遠(yuǎn)超12億千瓦。
從電力供給的角度來看，當(dāng)前制約風(fēng)電、光伏快速發(fā)展的成本因素(相同投資可獲得早期數(shù)倍的裝機(jī)容量)逐漸減弱，12億千瓦的目標(biāo)遠(yuǎn)非行業(yè)所能觸及的上限，行業(yè)發(fā)展有能力超越12億千瓦的裝機(jī)規(guī)劃目標(biāo)。截至2020年11月底，我國(guó)風(fēng)電、光伏裝機(jī)僅有4.7億千瓦，站在當(dāng)年的視角來看，10年時(shí)間中需保持年均9.8%的增長(zhǎng)速度才能按期實(shí)現(xiàn)12億千瓦的裝機(jī)目標(biāo)，仍舊需要付出一定的努力。然而，在當(dāng)前為促進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展所執(zhí)行的電價(jià)政策和全額消納機(jī)制、科技突破帶來的造價(jià)快速下降、能源企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略及考核等多重因素激勵(lì)下，風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量超預(yù)期增長(zhǎng)。2021年新能源裝機(jī)容量同比增長(zhǎng)37.6%，2022年這一數(shù)字增長(zhǎng)到39.4%，而2023年則攀升到了76.2%，裝機(jī)增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)超其他電源類型，截至2024年5月底，風(fēng)電裝機(jī)4.6億千瓦，光伏裝機(jī)6.9億千瓦，占當(dāng)前電力系統(tǒng)總裝機(jī)容量的37.9%，總裝機(jī)容量達(dá)到11.5億千瓦，距離12億千瓦的裝機(jī)目標(biāo)僅一步之遙。
從電力需求和負(fù)荷變化的角度來看，未來一段時(shí)間電力負(fù)荷仍將持續(xù)增長(zhǎng)，新增電源裝機(jī)必須堅(jiān)持綠色低碳的發(fā)展方向，這對(duì)新能源裝機(jī)規(guī)模提出了更多的需求。我國(guó)自成功抗擊新冠肺炎疫情以來，國(guó)內(nèi)電力負(fù)荷持續(xù)快速增長(zhǎng)，2023年度全社會(huì)用電量9.2241萬(wàn)億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)6.7%，未來幾年即使以年均3%的電力消費(fèi)增量保守估計(jì)，到2030年我國(guó)用電量都將達(dá)到11.34萬(wàn)億千瓦時(shí)。而實(shí)際上，當(dāng)前我國(guó)新能源汽車、鋰電池、太陽(yáng)能電池等外貿(mào)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)以及服務(wù)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的半導(dǎo)體行業(yè)、5G基站、大數(shù)據(jù)中心等新質(zhì)生產(chǎn)力代表性用戶均對(duì)電力供應(yīng)有較高需求，未來幾年我國(guó)用電負(fù)荷仍將持續(xù)增長(zhǎng)。按新能源全國(guó)年均利用小時(shí)全額消納計(jì)算，新增投產(chǎn)1兆瓦風(fēng)電裝機(jī)能產(chǎn)生2200兆瓦時(shí)電量，1兆瓦光伏裝機(jī)僅能供應(yīng)1200兆瓦時(shí)電量，設(shè)備利用小時(shí)數(shù)低于常規(guī)電源。新增電源投產(chǎn)規(guī)劃在優(yōu)先考慮滿足系統(tǒng)新增負(fù)荷需求的前提下也要兼顧能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，為此新能源裝機(jī)投產(chǎn)規(guī)模增速必須快于負(fù)荷增速才能滿足“雙碳”目標(biāo)。
立足長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，可以預(yù)見12億千瓦的新能源裝機(jī)容量已無法滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展需要。
實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的可再生能源裝機(jī)，電力系統(tǒng)能承受嗎?
按照我國(guó)“雙碳”目標(biāo)遠(yuǎn)景規(guī)劃，2030年非化石能源消費(fèi)比重應(yīng)當(dāng)在25%左右。然而近些年來，我國(guó)電力負(fù)荷持續(xù)快速增長(zhǎng)，一次能源消費(fèi)量峰值預(yù)計(jì)將達(dá)到62億噸左右，聚焦電力行業(yè)，按照碳達(dá)峰發(fā)展目標(biāo)要求，基于供電煤耗290克/千瓦時(shí)來測(cè)算，到2030年，全社會(huì)用電量中至少要有2.2萬(wàn)億千瓦時(shí)由非水可再生能源提供才能滿足碳達(dá)峰發(fā)展目標(biāo)。假設(shè)風(fēng)電、光伏裝機(jī)增長(zhǎng)速度相同，則需按照年均7.3%的增速持續(xù)增長(zhǎng);若僅考慮光伏裝機(jī)增長(zhǎng)，則對(duì)應(yīng)的年均增長(zhǎng)速度需達(dá)到16.6%，這兩個(gè)數(shù)字實(shí)際上均遠(yuǎn)低于2021~2023年間新能源裝機(jī)增速。
高比例光伏接入對(duì)系統(tǒng)的沖擊。新能源出力特性對(duì)系統(tǒng)調(diào)節(jié)帶來的矛盾在裝機(jī)快速增長(zhǎng)的背景下將更加凸顯。光伏發(fā)電受晝夜、天氣、移動(dòng)云層變化的影響，存在間歇性和波動(dòng)性，且呈現(xiàn)一定的反調(diào)峰特性。電力系統(tǒng)面臨著更加嚴(yán)峻的可靠供電、安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行三大挑戰(zhàn)。新型電力系統(tǒng)中由于源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)高度電氣化，系統(tǒng)安全穩(wěn)定問題會(huì)更加復(fù)雜。在經(jīng)濟(jì)、可靠和清潔這個(gè)“不可能三角”中，作為硬約束的可靠性是絕不能妥協(xié)和犧牲的，年均新增2億千瓦的風(fēng)電、光伏裝機(jī)將對(duì)系統(tǒng)消納和安全可靠運(yùn)行提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，2023年全國(guó)多地在分布式光伏接入電網(wǎng)承載力評(píng)估中已被劃為紅區(qū)，光伏消納空間接近枯竭，未來新能源裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊將更加明顯，系統(tǒng)調(diào)節(jié)難度持續(xù)提高。
煤電運(yùn)行技術(shù)的進(jìn)步無法滿足新能源高比例的滲透。在國(guó)家能源行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略規(guī)劃中，煤電作為電力安全保障的“壓艙石”，正在向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉(zhuǎn)型，我國(guó)“富煤貧油少氣”的能源資源稟賦決定了較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)煤炭在能源供給結(jié)構(gòu)中仍將占有較高比例，仍是電力系統(tǒng)中的基礎(chǔ)保障性電源，2030年前煤電裝機(jī)和發(fā)電量仍將適度增長(zhǎng)。近幾年因?yàn)闃O端天氣影響，部分地區(qū)發(fā)生限電事件，使各級(jí)政府部門高度重視電力供應(yīng)安全，地方政府作為煤電項(xiàng)目的審批方對(duì)煤電項(xiàng)目審批的支持力度也在加大。在裝機(jī)方面，中國(guó)煤電裝機(jī)容量由2018年的10.1億千瓦增長(zhǎng)到2023年的11.6億千瓦，五年來凈增加1.5億千瓦。結(jié)合各地政策動(dòng)態(tài)，預(yù)計(jì)2030年煤電裝機(jī)容量將達(dá)到15~18億千瓦之間。風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)容量，則由2018年的3.58億千瓦增長(zhǎng)到了2023年的10.5億千瓦。若維持2018~2023年可再生能源裝機(jī)年均增速23.97%的蓬勃發(fā)展勢(shì)頭，新能源裝機(jī)增長(zhǎng)顯著快于煤電裝機(jī)增長(zhǎng)。理想情況下，即使煤電裝機(jī)容量不斷增長(zhǎng)，并且通過設(shè)備改造和運(yùn)行管理，具備一日兩次啟停的運(yùn)行工況下，系統(tǒng)也只能新增3~6億千瓦的新能源消納空間，依舊無法解決全部新能源的消納問題。
大規(guī)模配建儲(chǔ)能難以達(dá)到保障系統(tǒng)可靠性要求的水平。新能源裝機(jī)的快速增長(zhǎng)，無法為系統(tǒng)帶來有效且充足的可靠性，假設(shè)維持當(dāng)前煤電機(jī)組裝機(jī)總量不變，為提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性只能更多采取儲(chǔ)能手段。但目前電力系統(tǒng)對(duì)容量的需求主要還是體現(xiàn)為對(duì)以煤電、水電等為代表的、能夠在寬時(shí)間尺度里提供有效容量的機(jī)組。電化學(xué)儲(chǔ)能由于其充放電限制，無法為系統(tǒng)提供長(zhǎng)期有效的可靠性，實(shí)際運(yùn)行過程中更多發(fā)揮的是平抑系統(tǒng)短時(shí)波動(dòng)的作用。隨著儲(chǔ)能行業(yè)進(jìn)入新一輪淘汰期，疊加供需錯(cuò)配、競(jìng)爭(zhēng)加劇的背景，2023年以來儲(chǔ)能電池和系統(tǒng)銷售價(jià)格持續(xù)下降，儲(chǔ)能成本也在不斷下降，新型儲(chǔ)能行業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)大多集中在以鋰電為主的短時(shí)儲(chǔ)能(儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)一般為2小時(shí)以內(nèi))上。截至2023年底，全國(guó)已投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)3139萬(wàn)千瓦/6688萬(wàn)千瓦時(shí)，平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)僅為2.1小時(shí)。若煤電等可靠性調(diào)節(jié)電源的體量無法滿足高峰負(fù)荷需求時(shí)，光伏、風(fēng)電裝機(jī)占比持續(xù)提升，其發(fā)電實(shí)時(shí)出力與終端電力需求的平衡問題將愈發(fā)嚴(yán)重，系統(tǒng)將需要儲(chǔ)能提供更多的容量服務(wù)和更長(zhǎng)時(shí)間的能量時(shí)移做支撐，目前“4小時(shí)”已經(jīng)是儲(chǔ)能技術(shù)的瓶頸，若需要更長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)，則會(huì)帶來成本大增問題。許多儲(chǔ)能技術(shù)處于不同的開發(fā)和部署階段，很難預(yù)計(jì)這些儲(chǔ)能技術(shù)中的哪一種能夠大幅降低成本。能源時(shí)移套利是儲(chǔ)能獲利的主要方式，時(shí)長(zhǎng)的增加必定會(huì)影響其經(jīng)濟(jì)性。
供需兩側(cè)齊發(fā)力堅(jiān)持低碳長(zhǎng)遠(yuǎn)路
國(guó)家能源局于2024年6月4日發(fā)布的《關(guān)于做好新能源消納工作保障新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》中明確“部分資源條件較好的地區(qū)可適當(dāng)放寬新能源利用率目標(biāo)，原則上不低于90%”。因此很多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，新能源利用率的下調(diào)，將進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，國(guó)內(nèi)新能源新增裝機(jī)將繼續(xù)保持較高規(guī)模的發(fā)展。但如何高規(guī)模、高質(zhì)量地發(fā)展新能源、增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力就需要我們進(jìn)一步認(rèn)真思考。
一是抑制高耗能產(chǎn)業(yè)盲目增長(zhǎng)。2021年國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革的通知》(下稱《通知》)中明確指出，高耗能企業(yè)市場(chǎng)交易電價(jià)不受上浮20%的限制。這樣做的目的就是從用戶類別來區(qū)分交易電價(jià)，要讓用電多、能耗高的企業(yè)多付費(fèi)，以此來遏制高耗能項(xiàng)目的盲目發(fā)展。但是全國(guó)僅有個(gè)別地區(qū)甄別確定了高耗能名單，而且都是參照國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類的煤電、石化、化工、鋼鐵、有色金屬冶煉、建材等六個(gè)行業(yè)類別作為“兩高”的范圍，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行篩選甄別，但忽略了一些非傳統(tǒng)意義上的“高耗能”產(chǎn)業(yè)，如數(shù)據(jù)中心的電力成本占數(shù)據(jù)中心營(yíng)運(yùn)成本50%以上。國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量突破2000億千瓦時(shí)，耗能占全國(guó)全社會(huì)總用電量的2.7%，預(yù)計(jì)到2030年數(shù)據(jù)中心用電量可能在2020年基礎(chǔ)上增加一倍。光伏制造業(yè)主要包括晶硅提純、硅錠硅片、光伏電池和光伏組件四個(gè)環(huán)節(jié)，其中每個(gè)環(huán)節(jié)都需要消耗大量的電能，雖然國(guó)內(nèi)多晶硅生產(chǎn)廠家不斷努力推進(jìn)自主技術(shù)研發(fā)，早已實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，但是從電能消耗角度來看，數(shù)據(jù)中心、光伏原材料生產(chǎn)企業(yè)完全可以看成“不冒煙的工廠”，耗電量與傳統(tǒng)高耗能的產(chǎn)業(yè)如鋼鐵、紡織等不相上下。所以高耗能產(chǎn)業(yè)名單遲遲不劃分不落實(shí)，無法從交易電價(jià)上推動(dòng)其進(jìn)行節(jié)能，只能是變相鼓勵(lì)其用能。最終導(dǎo)致到2030年，可再生能源的電量占比可能不會(huì)達(dá)到人們的預(yù)期，因?yàn)楦吆哪茼?xiàng)目無序的發(fā)展，必定會(huì)增加電力保供壓力。
二是光伏規(guī)劃需要改變傳統(tǒng)思路。光伏發(fā)電的問題主要依賴于光照，但光照的最大特點(diǎn)是隨著太陽(yáng)的東升西落而變化，在時(shí)間上具有不連續(xù)性，這也導(dǎo)致了光伏發(fā)電的不連續(xù)。光伏機(jī)組的出力在正午前后達(dá)到高峰，而太陽(yáng)落山后光伏機(jī)組完全無法出力，用電需求在這時(shí)卻迎來了晚間高峰，電網(wǎng)負(fù)荷迅速?zèng)_高。由于光伏發(fā)電的不連續(xù)性，電力系統(tǒng)凈負(fù)荷在午間陡降、晚間陡升，短時(shí)間內(nèi)波動(dòng)劇烈，這就是為什么光伏裝機(jī)占比越大的地方，系統(tǒng)凈負(fù)荷越呈現(xiàn)出“鴨子型”“峽谷曲線”。如果按現(xiàn)有傳統(tǒng)模式安裝運(yùn)維光伏組件，隨著光伏發(fā)電裝機(jī)持續(xù)增長(zhǎng)，為保障電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)供需平衡，只會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰能力提出更高的要求，但對(duì)系統(tǒng)的凈負(fù)荷曲線沒有任何彌補(bǔ)之用。但是我們也可以打破傳統(tǒng)思路，通過不同維度下光伏組件安裝傾角(光伏組件朝南布置，與水平地面之間的夾角)影響發(fā)電量來優(yōu)化發(fā)電曲線。緯度越低的地方，組件平鋪時(shí)發(fā)電量損失越少，但緯度越高的地方，垂直時(shí)發(fā)電量損失越少，且垂直時(shí)光伏機(jī)組發(fā)電曲線由原來“饅頭型”變成“雙駝峰型”，在解決系統(tǒng)調(diào)峰壓力的同時(shí)又保證了電量需求，還讓光伏實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
三是風(fēng)電要在現(xiàn)有條件下煥發(fā)生機(jī)。選址一直都是風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，選址工作的好壞，直接影響了風(fēng)電場(chǎng)的收益情況。截至2023年12月31日，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到4.4134億千瓦，占我國(guó)電力總裝機(jī)的15%，其中陸上風(fēng)電4.434億千瓦，海上風(fēng)電3700萬(wàn)千瓦。我國(guó)大陸海岸線長(zhǎng)18400千米，擁有豐富的海上風(fēng)能資源，但因?yàn)槲覈?guó)海上風(fēng)力資源開發(fā)相對(duì)歐美國(guó)家起步較晚，導(dǎo)致我國(guó)海上風(fēng)電應(yīng)用時(shí)間較晚。所以從裝機(jī)規(guī)模看，海上風(fēng)電和陸上風(fēng)電相差甚遠(yuǎn)，但是隨著海上風(fēng)電裝備制造能力和建設(shè)運(yùn)營(yíng)能力的提高，海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建設(shè)問題不斷得到解決，更為安全、高效的海上風(fēng)電機(jī)組也在逐步走向成熟，海上風(fēng)電完全可以乘“風(fēng)”而上。對(duì)于陸上風(fēng)電，早期風(fēng)電項(xiàng)目搶占的是“三北”地區(qū)等風(fēng)資源豐富的區(qū)域，年平均風(fēng)速能達(dá)7米/秒以上，但由于機(jī)組額定風(fēng)速高、單位千瓦掃風(fēng)面積較小、風(fēng)能利用率較低的機(jī)組占比高等因素，導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組容量系數(shù)、年利用小時(shí)數(shù)均偏低，在同等風(fēng)資源條件下，利用小時(shí)數(shù)遠(yuǎn)低于最新機(jī)型。早在2021年12月，國(guó)家能源局就發(fā)布了《風(fēng)電場(chǎng)改造升級(jí)和退役管理辦法(征求意見稿)》，隨后多個(gè)省區(qū)就開始老舊風(fēng)電場(chǎng)改造升級(jí)相關(guān)工作，但規(guī)模都比較小。2023年6月，國(guó)家能源局印發(fā)了正式文件《風(fēng)電場(chǎng)改造升級(jí)和退役管理辦法》(以下簡(jiǎn)稱《管理辦法》)，對(duì)今后風(fēng)電市場(chǎng)健康有序發(fā)展提供了指導(dǎo)方案。據(jù)業(yè)內(nèi)測(cè)算，一座5萬(wàn)千瓦的老風(fēng)電場(chǎng)更新后可獲得原有2~3倍容量、4~5倍的發(fā)電量。所以各地要落實(shí)《管理辦法》，打開國(guó)內(nèi)“以大代小、以新?lián)Q舊”市場(chǎng)，讓風(fēng)電機(jī)組在現(xiàn)有土地資源，風(fēng)資源的條件下脫胎換骨、涅槃重生。
四是燃機(jī)的供熱功能定位要轉(zhuǎn)變。在我國(guó)現(xiàn)有能源體系中，火電仍然是能源保供的絕對(duì)主力，除了人們熟悉的煤電外，天然氣發(fā)電也屬于火電的一種，也可以發(fā)揮其不可或缺的作用。從電源結(jié)構(gòu)上看，我國(guó)是需要天然氣發(fā)電廠的，但需要的是天然氣調(diào)峰電廠，而非天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)。雖然燃料成本劣勢(shì)導(dǎo)致氣電貴，但是氣電具有煤電沒有的清潔低碳屬性，且能與高比例的波動(dòng)性可再生能源相匹配，以及提供確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的優(yōu)質(zhì)調(diào)峰調(diào)頻資源。隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源規(guī)模迅速擴(kuò)大，電網(wǎng)對(duì)于靈活性電源的需求越加迫切。熱電聯(lián)產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)組的電力是隨著供熱需求而變化的，“不由自己做主”，也就失去了靈活性優(yōu)勢(shì)。所以，其對(duì)電力沒有任何貢獻(xiàn)，反而因?yàn)闊犭姳鹊仍?，在生產(chǎn)熱能的同時(shí)也生產(chǎn)了更多的電量，原本是為了幫助可再生能源上網(wǎng)，需要與風(fēng)電、光伏打配合的氣電，結(jié)果因?yàn)楣嵩?，反而搶占了風(fēng)電、光伏發(fā)電位置。所以需要充分發(fā)揮燃?xì)鈾C(jī)組啟停靈活的特點(diǎn)，將發(fā)展調(diào)峰電源作為氣電主要發(fā)展方向。城市供熱可以建設(shè)城市熱網(wǎng)，不再由供熱鍋爐進(jìn)行互保供熱，而是由城市熱網(wǎng)進(jìn)行互保，燃?xì)鈾C(jī)組做好自己調(diào)峰的任務(wù)就可以。
五是煤電的運(yùn)行方式要改變。隨著我國(guó)可再生能源裝機(jī)容量和發(fā)電量的不斷上升，煤電在降碳減碳的過程中平均發(fā)電利用小時(shí)數(shù)將會(huì)持續(xù)降低，煤電的角色也從主要的發(fā)電電源向調(diào)節(jié)性電源過渡，相較于其他調(diào)節(jié)型電源，煤電調(diào)峰具有明顯的體量和成本優(yōu)勢(shì)，電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源的保障要求煤電承擔(dān)起調(diào)節(jié)型電源主力軍作用。煤機(jī)根據(jù)啟動(dòng)工況可以分為冷態(tài)啟動(dòng)、溫態(tài)啟動(dòng)、熱態(tài)啟動(dòng)、極熱態(tài)啟動(dòng)等，各工況下啟動(dòng)時(shí)間不同，如燃煤機(jī)組停機(jī)時(shí)間1小時(shí)以內(nèi)為極熱態(tài)啟動(dòng)，停機(jī)時(shí)間1小時(shí)至10小時(shí)為熱態(tài)啟動(dòng)，停機(jī)時(shí)間10小時(shí)至72小時(shí)為溫態(tài)啟動(dòng)，停機(jī)時(shí)間72小時(shí)以上為冷態(tài)啟動(dòng)。從目前各地的凈負(fù)荷曲線和現(xiàn)貨運(yùn)行情況可以看到真正需要火電進(jìn)行啟停調(diào)節(jié)的停機(jī)時(shí)間為2~4小時(shí)左右，此時(shí)對(duì)應(yīng)的機(jī)組狀態(tài)為熱態(tài)或極熱態(tài)，這就需要煤電機(jī)組在今后頻繁地啟停，通過煤電多次啟停的能力，充分發(fā)揮其隱藏的調(diào)節(jié)能力。
本文刊載于《中國(guó)電力企業(yè)管理》2024年10期
評(píng)論