构建新型电力系统亟需补齐储能短板

发布日期:2021-05-10· 能源高质量发展 郭云高

这意味着电力将成为能源系统发展的中心。新型电力系统是人类建设的最大能量系统。供需即时平衡是能量系统的基本特征。

3月15日召开的中央财经委员会第九次会议指出,“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期,要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。这意味着电力将成为能源系统发展的中心,风电、光伏、生物质能、核能等非传统能源将迎来快速发展的良机。

从当前形式来看,风光发电将最先收益。2020年12月12日在气候雄心峰会上,我国向世界宣布:到2030年,中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米,风光发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。到2030年总装机达12亿千瓦的大目标的设定,表明我国未来新型电力系统的构建将重点围绕风光发电展开。

但不容忽视的是,风电、光伏是间歇性能源。风光发电过程“无碳+无污染排放”的特征,注定了它们在绿色低碳发展模式下迎来万千宠爱。但对能量属性的电力系统来说,却有着“想说爱你并不容易”的烦恼,因为这朵“阆苑仙葩”喜欢随性绽放、阴晴不定风起无常,所以就有了风力、太阳能发电占比不能太高的限制,也就有了大家常常说起的弃风、弃光问题。2017年1月,国家能源局发布的《2016年风电并网运行情况》显示,2016年全年弃风电量达497亿千瓦时,全国平均弃风率达到17%,甘肃、新疆、吉林等地弃风率高达43%、38%和30%。之后发布的数据显示,2017第一季度全国弃风电量达135亿千瓦时,全国平均弃风率达16%。彼时,弃风率之高已遭行业诟病。

供需即时平衡是能量系统的基本特征,新型电力系统是人类建设的最大能量系统,更需要即时平衡。人类社会生产和生活直接使用的是热、电,虽然我们习惯称其为二次能源,将其与煤、油、气、核、生物质等混为一谈,但其本质是能量(能源该理解为能量的来源物质)。能量系统的三大核心任务是安全、稳定和高效运行,保证三大任务的核心条件就是平衡,即时平衡。失衡不仅会影响系统的效率和稳定,还极易瞬间触发安全问题,小规模能量系统因失衡导致的安全问题也许不足为惧,但电力系统连接了风、光、水、煤、气、油、核、生物质等产生的能量,是迄今为止人类建设的最大能量系统,是现代人生活和生产的基础,稍有闪失,代价巨大。2003年,美国加州大停电波及5000万人,经济损失近300亿美元,生产停顿,生活不便,整个社会近乎被按下了“暂停键”。今年年初,美国得州因为寒潮引起的大停电是时间上距离我们更近的案例;2020年底,湖南等省份电力供应短缺的案例则在空间上距离我们更近。这些案例都提醒我们,一旦电力系统失衡,我们的生产、生活会受到严重影响。

全球能源互联网发展合作组织主席刘振亚指出,我国能源互联网实质是“智能电网+特高压电网+清洁能源”,这必将加快促成以电为心的能源体系和以电为生的社会体系形成。因此,电力系统调节能力、即时平衡能力的提高显得重要而迫切。

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