分布式發(fā)電:電力行業“脫碳”突破口?
發(fā)布時間:2021/4/20“目前部分業内人士對(duì)電力行業碳減排過(guò)于樂觀,忽視了非化石能(néng)源輸配電的技術難度。雖然‘風光’發(fā)電技術取得一定進(jìn)步,顯著降低了建設和運行成(chéng)本,但電力行業碳減排不能(néng)僅靠可再生能(néng)源的裝機規模,還(hái)有待于提高其在發(fā)電量中的占比。”中國(guó)人民銀行原行長(cháng)周小川近日在“30·60目标的實現路徑和經(jīng)濟金融影響”研讨會(huì)上作出上述表示。
周小川進(jìn)一步指出,我國(guó)“風光”資源豐富的地區往往不是人口和産業聚集地區,需要長(cháng)距離輸電。盡管超高壓輸變電技術已較成(chéng)熟,但建設成(chéng)本的攤入和線損成(chéng)本(目前約6%)不可忽視。“從技術、經(jīng)濟性上看,通過(guò)大電網消納高比例風光與‘棄風棄光’有一定内在聯系。”
對(duì)此,有業内專家表示,在碳達峰、碳中和目标下,我國(guó)要構建以新能(néng)源爲主體的新型電力系統,在增加可再生能(néng)源裝機、依靠大電網輸電的同時,還(hái)需要借助分布式能(néng)源,增加消納途徑,提高可再生能(néng)源在終端消費中的比重。
大電網消納“風光”力度有限
據了解,我國(guó)大型清潔能(néng)源基地分布于“三北”地區,但目前這(zhè)些地區的“風光”消納比例難以大幅提高。那麼(me),如周小川所言,特高壓輸電的技術和經(jīng)濟性如何會(huì)影響“風光”消納?
一位不願具名的業内人士表示,依托大電網消納是現階段高比例風光消納的唯一選擇。“根據規劃,到2030年‘風光’發(fā)電裝機占比將(jiāng)達40%以上,到2060年這(zhè)個比例將(jiāng)接近70%。‘風光’發(fā)電的波動性和随機性造成(chéng)其出力曲線與電力系統負荷曲線不符甚至是相反。爲有效解決由此帶來的波動,目前大電網通過(guò)儲能(néng)解決平衡問題。”
但該人士也坦言,目前儲能(néng)技術尚不成(chéng)熟,存在投資成(chéng)本過(guò)大和運行成(chéng)本高的缺陷。在電網托底的條件下,京津唐地區大負荷期間如需使用高比例“風光”電源,就(jiù)需要具備存儲50億千瓦時電量的能(néng)力。按目前最經(jīng)濟的存儲方式推算,至少需要5萬億的投資,類推到全國(guó),就(jiù)需要100萬億以上的投資,這(zhè)個數額是目前全國(guó)電網資産的20倍以上。
“如不用電網托底,完全依靠配套儲能(néng)的方式,投資還(hái)要有數十倍的增加。因此,近期來看,在經(jīng)濟性上尚無一種(zhǒng)儲能(néng)技術可以成(chéng)爲‘風光’發(fā)電消納的主要手段,就(jiù)是說‘電力不具備大規模經(jīng)濟存儲條件’的規律仍然發(fā)揮作用。”該人士表示。
分布式能(néng)源開(kāi)發(fā)優勢明顯
中國(guó)工程院院士餘贻鑫告訴記者:“在負荷中心地區‘就(jiù)地開(kāi)發(fā)消納’可再生能(néng)源,還(hái)是采用‘大規模遠距離輸送’,采取何種(zhǒng)開(kāi)發(fā)方式直接影響可再生能(néng)源的消納比例。”
餘贻鑫提出了解決“風光”消納難題的方案:“經(jīng)仿真測算,若采用大規模遠距離輸送的開(kāi)發(fā)模式,‘風光’發(fā)電最大電量滲透率不到10%;若采用配網就(jiù)地消納,滲透率可達29.1%,采取一定技術措施,‘風光’發(fā)電比例可達60%以上。”
記者注意到,“十四五”規劃提出“加快發(fā)展非化石能(néng)源,堅持集中式與分布式并舉,大力提升風電、光伏發(fā)電規模,加快發(fā)展東中部分布式能(néng)源”。對(duì)此,有業内人士指出,明确分布式能(néng)源在國(guó)家能(néng)源體系中的定位和空間布局,對(duì)電力行業實現碳中和意義重大。
中國(guó)大連高級經(jīng)理學(xué)院特聘教授葉春認爲,分布式電源改變了傳統電力系統的供應方式,主要優點在于就(jiù)近利用、清潔低碳、多元互動、靈活高效,是現代能(néng)源系統不可或缺的重要組成(chéng)部分。“近年來,東部地區負荷保持穩定增長(cháng),部分省份出現供需緊張的局面(miàn)。在能(néng)源‘雙控’、本地供應和外送供應有限的情況下,要支撐經(jīng)濟有序發(fā)展,在負荷中心建立分布式光伏、風電等發(fā)電系統是很好(hǎo)的選擇,一方面(miàn)可以解決經(jīng)濟發(fā)展需求,一方面(miàn)能(néng)提高‘風光’消納。”
葉春表示,根據測算,東部地區發(fā)展分布式光伏的資源潛力占全國(guó)可開(kāi)發(fā)裝機的一半以上。“十四五”期間,東中部用電負荷中心地區穩步發(fā)展分散式風電、低風速風電、分布式光伏,依托新能(néng)源微電網等先進(jìn)電網技術可實現分布式清潔能(néng)源的高效利用。
“發(fā)輸配送”全産業鏈需發(fā)力
構建以新能(néng)源爲主體的新型電力系統,離不開(kāi)電力發(fā)輸配送全環節發(fā)力。
餘贻鑫表示,應強化分布式“風光”電源的開(kāi)發(fā),聚焦高度自動化和廣泛分布式的智能(néng)電網和能(néng)源互聯網的建設。“實施智能(néng)電網發(fā)展戰略不僅能(néng)使用戶獲得高安全性、高可靠性、高質量、高效率和價格合理的電力供應能(néng)力,還(hái)能(néng)提高國(guó)家的能(néng)源安全水平,激勵市場不斷創新。”
葉春建議,用電環節要推進(jìn)電力消費端電氣化程度。“統籌國(guó)家生态環保要求、能(néng)源消費結構調整與各類電能(néng)替代技術經(jīng)濟性,采用以電代煤、以電代油、農業電氣化等多種(zhǒng)方式積極推進(jìn)電能(néng)替代工作。從輸配電環節。加快對(duì)傳統電網升級改造,加快建設适合大規模新能(néng)源并網、多樣(yàng)化新型電力設備接入的多元高彈性智能(néng)電網。”
葉春指出,“十四五”期間,在碳達峰、碳中和目标約束下,煤電將(jiāng)加快向(xiàng)提供可靠容量、電量和靈活性調節型電源轉型,爲新能(néng)源發(fā)展騰挪空間。“在儲能(néng)技術未實質性突破、電網消納高比例新能(néng)源受限的情況下,應以安全爲基礎、需求爲導向(xiàng),充分發(fā)揮煤電的托底保供作用。”
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