能源是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的主戰(zhàn)場,電力則是主戰(zhàn)場的主力軍。2020年我國能源消費(fèi)產(chǎn)生的二氧化碳排放占總排放量的88%左右,而電力行業(yè)占能源行業(yè)排放總量的42.5%。
對于是能源消費(fèi)大省、卻不是能源生產(chǎn)大省的廣東而言,破解“資源瓶頸”,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)能源逐步退出與新能源替代的平穩(wěn)過渡,更是確保能源安全、推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的必有之義。
資源稟賦 廣東可再生能源潛力在海上
產(chǎn)業(yè)鏈的集聚更有助于推動行業(yè)的快速發(fā)展。12月14日印發(fā)的《廣東省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》提出,打造海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群,力爭到2025年底累計(jì)建成投產(chǎn)裝機(jī)容量達(dá)到1800萬千瓦,加快建設(shè)陽江、粵東海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)基地,力爭到2025年全省風(fēng)電整機(jī)制造年產(chǎn)能達(dá)到900臺(套)?!拔磥韥G掉補(bǔ)貼‘拐杖’,實(shí)現(xiàn)市場化驅(qū)動是必然趨勢?!彼吻嗾f,“雙碳”目標(biāo)下,強(qiáng)勁的市場需求將推動海上風(fēng)電通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈集聚等方式實(shí)現(xiàn)平價,“光伏、陸上風(fēng)電都是這么走過來的?!?/p>
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基礎(chǔ)設(shè)施 新型電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)削峰填谷
此時,廣州電網(wǎng)通過虛擬電廠平臺向公交充電公司發(fā)出首條直調(diào)指令,精準(zhǔn)削減變電站負(fù)荷,瞬間降低80輛電動公交車充電功率,調(diào)整公交充電計(jì)劃時間,保障了2000戶家庭的空調(diào)用電。次日清晨,公交車重新連接電源充滿電力地出發(fā)了。
電動公交汽車既是用電的主體,也是儲能的主體,虛擬電廠就是把這些儲能主體靈活調(diào)度,實(shí)現(xiàn)削峰填谷的作用。這是新型電力系統(tǒng)的一個縮影?!翱稍偕茉锤鷤鹘y(tǒng)的能源供應(yīng)有根本性的區(qū)別。現(xiàn)在發(fā)電廠都是大機(jī)組,裝機(jī)量很大,但是可再生能源單機(jī)裝機(jī)容量普遍比較小,家庭的分布式光伏就更小。以可再生能源為主,就會變成單個裝機(jī)規(guī)模不大,但是數(shù)量眾多,按照傳統(tǒng)電網(wǎng)的技術(shù)手段是不可想象的,所以要建設(shè)數(shù)字電網(wǎng)、透明電網(wǎng),要構(gòu)建可再生能源為主的新型電力系統(tǒng)。”李立浧說。
技術(shù)目標(biāo) 智能調(diào)度保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定
新能源無疑將成為未來新增電源的主體,但是風(fēng)能、光伏等新能源固有不穩(wěn)定特征,如何能承擔(dān)起保供的重任?新型電力系統(tǒng)又如何保障新能源安全穩(wěn)定的替代?“這是一個逐步的過程?!睆B門大學(xué)“長江學(xué)者”特聘教授、中國能源政策研究院院長林伯強(qiáng)說,保證能源供應(yīng)和新能源逐步替代傳統(tǒng)能源,需要按照頂層設(shè)計(jì),遵循市場化規(guī)律進(jìn)行動態(tài)平衡推進(jìn)。
新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建需要以規(guī)劃為統(tǒng)領(lǐng),統(tǒng)籌安全、經(jīng)濟(jì)、低碳等多目標(biāo),創(chuàng)新電力規(guī)劃方法。今年,南方電網(wǎng)提出將在2030年基本建成新型電力系統(tǒng);未來10年,將新增新能源裝機(jī)2億千瓦,占比提高22個百分點(diǎn);2030年,南方電網(wǎng)非化石能源裝機(jī)占比將提升至65%,發(fā)電量占比將提升至61%?!皹?gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是一場硬仗,面臨的挑戰(zhàn)很多,需要重點(diǎn)攻克的關(guān)鍵技術(shù)也很多?!敝袊こ淘涸菏?、南方電網(wǎng)公司首席技術(shù)專家饒宏告訴記者,這些關(guān)鍵技術(shù)主要包括大規(guī)模新能源高效消納技術(shù)、遠(yuǎn)距離大容量直流輸電技術(shù)、數(shù)字技術(shù)與先進(jìn)電力電子技術(shù)融合的大電網(wǎng)柔性互聯(lián)技術(shù)、交直流配電網(wǎng)與智能微網(wǎng)技術(shù)等?!靶履茉窗l(fā)電裝機(jī)點(diǎn)多面廣、‘靠天吃飯’,協(xié)調(diào)多點(diǎn)、多樣、多變的電源與系統(tǒng)安全穩(wěn)定、可靠供電的矛盾難度加大,系統(tǒng)響應(yīng)速度要求更快,運(yùn)行方式安排、運(yùn)行調(diào)度控制更加困難,智能運(yùn)行調(diào)度更加重要?!蹦戏诫娋W(wǎng)能源院黨委書記、董事長吳寶英說。“新型電力系統(tǒng)以新能源為主體,以風(fēng)電、光伏等為主體的新能源,輸出電力不穩(wěn)定,具有波動大、隨機(jī)性等特點(diǎn)?!蹦戏诫娋W(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃部總經(jīng)理鄭外生介紹,抽水蓄能是當(dāng)前技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性規(guī)模開發(fā)條件的靈活調(diào)節(jié)電源。因此,南方電網(wǎng)也提出,將在未來3個五年規(guī)劃中,加快抽水蓄能建設(shè),到2030年,大約相當(dāng)于新增1個三峽水電站的裝機(jī)容量,支撐2.5億千瓦以上新能源接入和消納。
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“未來電網(wǎng)”已現(xiàn)雛形
在位于深圳市龍崗區(qū)寶龍工業(yè)區(qū)的寶清儲能電站,記者看到,一排排蓄電池整齊地串聯(lián)在一起,組成了電池包應(yīng)用儲能系統(tǒng)。寶清電站以2回10kV電纜接入深圳電網(wǎng)110kV碧嶺變電站,具備削峰填谷、緊急系統(tǒng)調(diào)頻、緊急系統(tǒng)調(diào)壓和備用電源等功能,是世界首座兆瓦級鋰離子調(diào)峰調(diào)頻電池儲能站。
在這個儲能電站“服役”的電池很多并非全新的,而是來自其他用途的“退役”電池。寶清儲能站運(yùn)行人員黃毓程舉例稱,電動汽車對于電池性能要求更高,因此汽車電池“服役”時間普遍較短,通過該系統(tǒng),這些退役電池可以在儲能站發(fā)揮“余熱”,使用壽命延長3年左右。儲能作為新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器和穩(wěn)定器,新能源大規(guī)模發(fā)展的助推器,可有效提升電力供應(yīng)保障能力、電網(wǎng)安全運(yùn)行水平,促進(jìn)新能源消納,推動構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系?!澳暇W(wǎng)將加快推進(jìn)儲能技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用?!蹦戏诫娋W(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司儲能專責(zé)李毓烜介紹,該公司已經(jīng)在開展“十四五”電化學(xué)儲能布點(diǎn)規(guī)劃研究,研究制定南方五省區(qū)不同技術(shù)路線、不同應(yīng)用場景的電化學(xué)儲能示范電站建設(shè)方案,將高標(biāo)準(zhǔn)建成投產(chǎn)一批儲能示范項(xiàng)目,以示范項(xiàng)目為牽引,推動儲能規(guī)?;瘧?yīng)用,構(gòu)建以儲能為調(diào)節(jié)手段的電網(wǎng)安全運(yùn)行支撐點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。