加快新能源發(fā)展,按照客觀規(guī)律和既定節(jié)奏去構建新型電力系統(tǒng),進而推動能源清潔低碳轉型,實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標,是能源電力行業(yè)的歷史使命和中國式現(xiàn)代化的重要路徑。國家“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃明確提出,加快推進以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地項目建設,積極推進黃河上游、新疆、冀北等多能互補清潔能源基地建設。
伴隨大型新能源基地開發(fā)建設的持續(xù)推進,一些深層次問題逐漸暴露。新能源基地開發(fā),要秉持初衷、積極穩(wěn)妥,“穩(wěn)妥”是實現(xiàn)能源領域安全轉型和電力系統(tǒng)安全保供的需要,是方法論;“積極”是瞄準碳達峰、碳中和目標推動新能源躍升發(fā)展的要求,是世界觀。新能源基地開發(fā),要堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略,工程項目建設與科學技術研發(fā)交替推動,長短兼顧,以技術與制度創(chuàng)新破解發(fā)展過程中面臨的各種難題。
(文章來源 微信公眾號:電聯(lián)新媒 ID:dianlianxinmei2017 作者:王鵬 李陽)
基地化是實現(xiàn)新能源躍升發(fā)展的重要途徑
由于資源稟賦差異,大量風、光等新能源分布在西部地區(qū),電力負荷卻多集中在中東部地區(qū),消納問題已經(jīng)成為新能源發(fā)展的關鍵制約因素。2022年,國家提出了新能源供給消納體系,即以大型風電光伏基地為基礎、以其周邊清潔高效先進節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系,其研判準確、決策科學、內涵深刻。
大型新能源基地是新能源供給消納體系的核心環(huán)節(jié),是推動新能源躍升發(fā)展的重要途徑。按照《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地規(guī)劃布局方案》,到2030年,規(guī)劃建設風光基地總裝機約4.55億千瓦,其中庫布齊、烏蘭布和、騰格里、巴丹吉林沙漠基地規(guī)劃裝機2.84億千瓦,采煤沉陷區(qū)規(guī)劃裝機0.37億千瓦,其他沙漠和戈壁地區(qū)規(guī)劃裝機1.34億千瓦。
新能源基地項目建設需創(chuàng)新治理能力
盡管第一批9705萬千瓦沙戈荒基地項目已全面開工,項目并網(wǎng)工作正在積極推進,第二批沙戈荒基地項目已陸續(xù)開工建設,但用地用林用草出現(xiàn)困難,新能源與配套儲能之間不銜接、基地建設與送出工程之間不銜接等問題凸顯,以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的第一、二批大型風電光伏基地的進度不及預期。今年4月,國家能源局在可再生能源開發(fā)建設形勢分析會議上也指出,“部分項目沒有編制接入方案、部分送出工程還需進一步加快建設”“大型風電光伏基地配套電化學儲能調峰設施建設進度較慢”。
上述問題,基于中央政府部門既有治理經(jīng)驗,需要進一步提升面向重大專項的治理統(tǒng)合能力。一是要強化相關部門之間的協(xié)同,克服審批手續(xù)繁雜的痼疾。國家能源局與自然資源部、國家林草局在光伏發(fā)電用地用林用草的政策協(xié)調就是正面典型,通過聯(lián)合出臺文件為大型光伏基地建設提供了有力的土地要素保障。二是要強化基地項目專項監(jiān)管,通過形勢研判、成效評估、信息披露、經(jīng)濟性獎懲、重大稽查等多種手段,事前、事中、事后全方位落實監(jiān)管。
新能源基地項目運營需創(chuàng)新市場機制
新能源占比高的省份,在近兩年的省內市場運營中,諸多矛盾已經(jīng)凸顯:新能源由保障性收購向市場化消納過渡缺乏明晰的路徑,新能源與保障性、調節(jié)性火電之間無法達成利益平衡,電力市場在推交易、促消納、保供應之間無法提供合意的市場品種與政策工具。2024年以后,大型新能源基地陸續(xù)建成,新能源如何參與受端市場,給受端帶來哪些紅利呢?
需要高度關注新能源基地的外送消納成本問題。國家電網(wǎng)有限公司原副總經(jīng)理劉澤洪和全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織經(jīng)濟技術研究院院長周原冰以內蒙古庫布齊沙漠地區(qū)新能源基地為例的研究指出,取1000萬千瓦為外送通道最大容量,在新能源利用率(≥90%)和年送電量保證率(≥95%)的約束條件下,利用有源型調節(jié)電源配合新能源電力送出時,外送通道利用小時數(shù)6000小時,如果新能源發(fā)電量占比達到50%,則需調節(jié)電源容量為外送規(guī)模的60%左右。如果使用無源型調節(jié)電源配合新能源電力送出,外送通道利用小時數(shù)達到6000小時,則需配置電力外送容量95%的無源型調節(jié)電源,綜合發(fā)電成本在0.392元/千瓦時,發(fā)輸電成本合計0.447元/千瓦時;即使外送通道的利用小時數(shù)壓制在4500小時,其綜合發(fā)電成本和發(fā)輸電總成本仍在0.282元/千瓦時和0.357元/千瓦時。
面對現(xiàn)實邊界條件,建議清晰化新能源基地的具體運營主體,明確其市場地位,賦予其聯(lián)營聯(lián)運的權利和平衡責任;盡快將新能源基地送受端的前期送電協(xié)議,固化為電力交易長期合同,穩(wěn)定市場預期,穩(wěn)定受端省份經(jīng)濟發(fā)展預期。
新能源基地高比例消納需創(chuàng)新科學技術
對于新能源供給消納體系的新能源電量占比問題,在于“其周邊清潔高效先進節(jié)能的煤電”,是傾向于存量項目還是增量項目,由此帶來了新能源基地開發(fā)的“低碳質疑”——推動新能源基地化發(fā)展的初衷是解決能源綠色低碳轉型問題,但為了確保新能源基地接入大電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟性,又需要配置較大規(guī)模的煤電機組,這樣的邏輯在“低碳”上能否做到自洽呢?
以近期報道的寧夏騰格里沙漠新能源基地為例,新能源總裝機規(guī)模1300萬千瓦,其中光伏發(fā)電900萬千瓦、風電400萬千瓦,配套建設煤電項目464萬千瓦,儲能130萬千瓦/260萬千瓦時,以±800千伏特高壓直流輸電工程送電湖南。該基地新能源電量占比估計也就略高于50%,這樣的規(guī)劃設計水平固然與國家要求——“嚴控跨區(qū)外送可再生能源電力配套煤電規(guī)模,新建通道可再生能源電量比例原則上不低于50%”——沒有直接抵觸,但社會各界擔心的是新能源基地項目投產(chǎn)運行后,其可再生能源電量的占比能否與碳中和的目標相銜接而不斷提升。
破解這個問題的根本之道在于科學技術創(chuàng)新。未來的新能源基地包括多種電源形態(tài)?!靶履茉?儲能”形態(tài)的核心是在送電斷面功率約束下通過儲能解決輸送功率平穩(wěn)性問題;“構網(wǎng)型新能源系統(tǒng)”形態(tài)的核心是通過新能源場站加裝SVG、SVC等裝備,提高面向電網(wǎng)頻率變化、電壓故障等暫態(tài)工況的適應能力;“新能源+調相機”形態(tài)和“新能源+交流同步機”形態(tài),旨在依賴旋轉設備慣量系統(tǒng)提高電網(wǎng)的支撐能力和外送通道的功率極限。這些形態(tài)對碳排放問題都有明確的解決方案。當然,不同形態(tài)的技術成熟度不同,有些已經(jīng)成熟,有些進入應用示范階段,有些還處于實驗室研究;不同形態(tài)的成本差異也較大。
建議國家發(fā)改委、國家能源局與國家科技部加強部際協(xié)同,統(tǒng)籌新能源基地項目規(guī)劃與重大科技研發(fā)規(guī)劃,把控工作節(jié)奏,實現(xiàn)工程項目建設與科學技術研發(fā)交替推動,以科技創(chuàng)新破解“低碳質疑”,實現(xiàn)國家利益最大化。